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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FACULDADE DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Programa de Pós-Graduação em Fármaco e Medicamentos
Área de Produção e Controle Farmacêuticos
Caracterização dos cabelos submetidos ao alisamento/relaxamento
e posterior tingimento
Simone Aparecida da França
Dissertação para obtenção do grau de
MESTRE
Orientadora:
Profa. Associada Maria Valéria Robles Velasco
São Paulo
2014
Simone Aparecida da França
Caracterização dos cabelos submetidos ao alisamento/relaxamento
e posterior tingimento
Comissão Julgadora
da
Dissertação para obtenção do grau de Mestre
Profa. Associada Maria Valéria Robles Velasco
Orientador/presidente
______________________________
1º examinador
______________________________
2º examinador
São Paulo, de de 2014
DEDICATÓRIA
Dedico aos meus pais Elisabeth e José Alberto por sempre me darem apoio e
acreditarem em minha capacidade. Ao meu marido Enrico, que sempre teve
muita paciência comigo, mesmo no inicio do casamento quando abdiquei
grande parte dos meus finais de semana ao meu trabalho, deixando ele um
pouco de lado. E principalmente a Deus por me dar forças para continuar....
“Tudo parece impossível, até que seja feito” – Nelson Mandela
AGRADECIMENTOS
Agradeço a PIC Química e Farmacêutica e seus diretores Patricia Morais e
Fabio Morais, por me apoiarem nesse projeto.
À Grandha Cosméticos e seu diretor Celso Martins Jr. pelas amostras doadas e
tempo dedicado para explicações e dúvidas técnicas.
Ao Cassiano Escudeiro, pelo apoio nos testes analíticos.
Ao Robson Gama pela ajuda em todo o andamento do trabalho.
Ao Maurício Oliveira e a T&M Instruments pela parceria com o
espectrofotômetro Konica Minolta.
À Emilly C. Rocha, pela ajuda na bancada, dedicando seu período de férias
para apoio técnico.
À Michelli Dario pela ajuda e dicas para revisão técnica/bibliográfica.
Ao Professor Jivaldo R. Matos e Cibele R.R.C. Lima do Instituto de Química
pela ajuda e orientação técnica nas análises térmicas.
E principalmente à Maria Valéria Robles Velascos pela orientação que com
cobranças enfáticas sempre acreditou no meu projeto e possibilitou que o
objetivo principal fosse alcançado.
Agradeço também ao meu mestre que pôde me ensinar quase tudo que sou
hoje profissionalmente. E onde quer que esteja envio meu agradecimento ao
Sr. Manoel Caramês.
SUMÁRIO
RESUMO .............................................................................................................. i
ABSTRACT ......................................................................................................... ii
LISTA DE FIGURAS........................................................................................... iii
LISTA DE TABELAS .......................................................................................... vi
LISTA DE QUADROS ....................................................................................... vii
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ...................................................... viii
INTRODUÇÃO .............................................................................................. .....1
OBJETIVOS ....................................................................................................... 3
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 4
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
RESUMO ............................................................................................................ 6
1 REVISÃO DA LITERATURA ........................................................................... 7
1.1 Constituição da fibra capilar ..................................................................... 7
1.1.1 Morfologia .......................................................................................... 8
1.1.2 Composição química ....................................................................... 17
1.2 Tinturas capilares ................................................................................... 22
1.2.1 Coloração Temporária ..................................................................... 23
1.2.2 Coloração Semipermanente ............................................................ 26
1.2.3 Coloração Permanente .................................................................... 33
1.2.4 Formação das cores no cabelo ....................................................... 40
1.2.5 Nomenclatura das cores ................................................................. 45
1.3 Alisantes/relaxantes ............................................................................... 46
1.3.1 Alisamento temporário .................................................................... 46
1.3.2 Alisamento permanente ................................................................... 49
2 Referências bibliográficas ............................................................................. 56
CAPÍTULO II – Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
RESUMO .......................................................................................................... 61
1 Revisão da literatura...................................................................................... 62
1.1 Análises físicas e químicas .................................................................... 62
1.1.1 Análise Colorimétrica ....................................................................... 62
1.1.2 Análise Mecânica ............................................................................ 69
1.1.3 Análise Térmica ............................................................................... 71
2 Objetivos ....................................................................................................... 73
3 Material e Métodos ........................................................................................ 74
3.1 Material ................................................................................................... 74
3.1.1 Reagentes ....................................................................................... 74
3.1.2 Matérias-primas (grau de pureza farmacêutico) / Produto (Nome
comercial) / Nomenclatura INCI (International Nomenclature of Cosmetic
Ingredient) ................................................................................................ 74
3.2 Equipamentos ........................................................................................ 75
3.3 Acessórios .............................................................................................. 75
3.4 Métodos .................................................................................................. 76
3.4.1 Desenvolvimento da tintura capilar .................................................. 76
3.4.2 Preparo das mechas e pré-tratamento ............................................ 79
3.4.3 Aplicação da tintura ......................................................................... 79
3.4.4 Aplicação dos alisantes ................................................................... 81
3.4.5 Avaliação da resistência à lavagem ................................................ 81
3.4.6 Brilho ............................................................................................... 83
3.4.7 Diâmetro do fio ................................................................................ 83
3.4.8 Resistência mecânica à ruptura ...................................................... 83
3.4.9 Análise térmica TG/DTG e DTA ...................................................... 84
4 Resultados e Discussão ................................................................................ 84
4.1 Análises colorimétricas........................................................................... 84
4.1.1 Luminosidade e poder de cobertura................................................ 84
4.2 Diâmetro do fio ....................................................................................... 88
4.3 Resistência mecânica à ruptura ............................................................. 89
4.4 Análise térmica ....................................................................................... 91
4.4.1 Análises termogravimétrica e derivada termogravimétrica
(TG/DTG) ................................................................................................. 92
4.4.2 Análise térmica diferencial .............................................................. 94
5 Conclusões .................................................................................................... 97
6 Referências bibliográficas ............................................................................. 98
CAPÍTULO III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente
tratados utilizando o método BCA
RESUMO ........................................................................................................ 102
1. Revisão da literatura................................................................................... 103
1.1 Perda proteica expressa em albumina ................................................. 103
1.2 Validação do Método Analítico ............................................................. 104
1.2.1 Linearidade do método e curva analítica ...................................... 105
1.2.2 Precisão intra-dia e inter-dia ........................................................ 105
1.2.3 Exatidão e Recuperação do padrão .............................................. 106
1.2.4 Limites de detecção e quantificação ............................................. 106
1.2.5 Pesquisa de interferentes ............................................................. 107
2 Objetivos ..................................................................................................... 108
3 Material e Métodos ...................................................................................... 108
3.1 Material ................................................................................................ 108
3.1.1 Reagentes ..................................................................................... 108
3.1.2 Substância química de referência ................................................. 108
3.1.3 Matérias-primas (grau de pureza farmacêutico) / Produto (Nome
comercial) / Nomenclatura INCI (International Nomenclature of Cosmetic
Ingredient) .............................................................................................. 108
3.2 Equipamentos ...................................................................................... 110
3.3 Acessórios ............................................................................................ 110
3.4 Métodos ............................................................................................... 111
3.4.1 Desenvolvimento da tintura capilar ............................................... 111
3.4.2 Preparo das mechas e pré-tratamento.......................................... 111
3.4.3 Aplicação da tintura e/ou alisante ................................................. 111
3.4.4 Perda proteica expressa em albumina e validação do método
analítico.................................................................................................. 113
3.4.4.1 Reagentes ............................................................................. 113
3.4.4.2 Linearidade da curva analítica/Limite de detecção e de
quantificação (LD e LQ) ..................................................................... 114
3.4.4.3 Reação de Biureto ................................................................. 115
3.4.4.4 Extração de proteína em cabelos virgens .............................. 116
3.4.4.5 Precisão intra-dia e inter-dia .................................................. 117
3.4.4.6 Exatidão e Recuperação do padrão....................................... 117
3.4.4.7 Pesquisa de interferentes – águas de lavagens .................... 117
3.4.4.8 Quantificação proteica em cabelos quimicamente tratados ... 117
4 Resultados e Discussão .............................................................................. 118
4.1 Linearidade da curva analítica/Limite de detecção e de quantificação (LD
e LQ) .......................................................................................................... 119
4.2 Precisão intra-dia e inter-dia ................................................................ 121
4.3 Exatidão e Recuperação do padrão ..................................................... 122
4.4 Pesquisa de interferentes ..................................................................... 123
4.5 Quantificação proteica em cabelos quimicamente tratados ................. 124
5 Conclusões .................................................................................................. 127
6 Referências bibliográficas ........................................................................... 128
i
R e s u m o
FRANÇA, S.A. Caracterização dos cabelos submetidos ao alisamento/relaxamento e posterior tingimento. 2014. 129p. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. O uso de cosméticos com a finalidade de alterar a cor e o formato dos cabelos, como tintura ou alisantes químicos, ocorre com elevada frequência, principalmente entre o público feminino. Porém, esses tratamentos, devido aos seus mecanismos de ação, podem causar danos a estrutura da fibra capilar. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a extensão dos danos provocados pelo tratamento com tintura capilar oxidativa associado ou não ao uso de alisantes químicos a base de tioglicolato de amônio, hidróxido de sódio ou hidróxido de guanidina. Foram desenvolvidas formulações de tintura capilar oxidativa na cor castanho natural nas formas de emulsão, gel e solução, que foram aplicadas a mechas de cabelo virgens. Após nove procedimentos de lavagem, verificou-se qual formulação apresentava maior poder de cobertura e manutenção de cor e brilho. A formulação escolhida (emulsão) foi aplicada a mechas de cabelo virgens associado ou não aos alisantes químicos. As mechas foram avaliadas quanto a alterações de características como diâmetro, resistência à tensão/deformação, perfil térmico de degradação e perda proteica pelo método BCA, validado conforme os parâmetros linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção e de quantificação, e especificidade. Observou-se redução do diâmetro do fio (14%) após a aplicação da tintura. Os alisamentos com o hidróxido de guanidina e tioglicolato de amônio promoveram aumento de diâmetro do fio (124,2 e 25,7%, respectivamente), sendo que após aplicação da tintura houve redução (10,7 e 18,8%, respectivamente). O hidróxido de sódio também provocou aumento inicial no diâmetro (106,1%), mas com posterior aumento após aplicação da tintura (8,8%). Quanto aos ensaios de resistência, observou-se elevação de resistência mecânica nas mechas tingidas, em comparação às virgens, o que pode sugerir aumento na massa interna da córtex, devido à deposição dos polímeros coloridos no interior do fio do cabelo. Nas mechas tratadas com os alisantes, houve redução desse parâmetro. Na análise térmica por TG/DTG foram observados quatro picos, sendo que em mechas tingidas houve deslocamento do pico do quarto evento, provavelmente devido à presença do polímero sintético formado no interior do fio de cabelo. O perfil da curva DTA de todos as mechas tratadas com alisante químico foi semelhante e observou-se que para as mechas submetidas à tintura capilar, foi necessária maior energia para ocorrer o último evento exotérmico próximo a 600ºC. A aplicação da tintura teve grande influência sobre a perda proteica na mecha virgem, aumentando este parâmetro em 48%. Entre os produtos de alisamento testados, hidróxido de sódio promoveu maior perda de proteína, cerca de 276% maior do que o cabelo virgem e 207% maior do que o cabelo tingido. Estes resultados podem indicar que, quando se desejar aplicar os dois tipos de produto (alisante e tintura), o tioglicolato de amônio ou hidróxido de guanidina podem ser opções mais interessantes. Palavras-chave: cabelo, tintura capilar, alisante, perda proteica, análise térmica.
ii
Abstract
FRANÇA, S.A. Characterization of straightened and dyed hair. 2014. 129p.
Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. The use of cosmetics in order to change the color and shape of the hair, such as dye or chemical straighteners, occurs with high frequency , especially among women. However, these treatments, due to their mechanisms of action, can damage the structure of the hair fiber. This study aimed to evaluate the extent of damage caused by treatment with oxidative hair dye with or without the use of chemical straighteners based on ammonium thioglycolate, sodium hydroxide or guanidine hydroxide. Oxidative hair dye formulations in natural brown color were developed in emulsion, gel and solution and were applied to virgin hair tresses. After nine washing procedures, tresses were analyzed in relation to brightness and color maintenance. The chosen formulation (emulsion) was applied to virgin hair tresses associated or not to chemical straighteners. They were evaluated for characteristics such as diameter, tensile stress/strain, thermal degradation profile and protein loss by the BCA method, validated according to the parameters linearity, precision, accuracy , limit of detection and quantification, and specificity. It was observed reduction of the diameter (14%) after application of the dye hair. The straightening with guanidine hydroxide and ammonium thioglycolate caused an increase in diameter of the fiber (124.2 and 25.7%, respectively), while both treatments reduced this parameter (10.7 and 18.8%, respectively). The sodium hydroxide also caused an initial increase in diameter (106.1%), but with further increase after application of the dye (8.8%). In relation to mechanical properties, it was observed increase of resistance in comparison to virgin, which might suggest an increase in mass of the inner cortex due to the deposition of the pigment. In tresses treated with the straighteners, it was observed a reduction of this parameter. In the thermal analysis by TG/DTG four peaks were observed, including a peak shift of the fourth event in dyed tresses probably due to the presence of the synthetic polymer formed within the hair. The profile of the DTA curve of all tresses was similar, except for dyed hair because more energy was required for the last exothermic event at 600°C. The application of the dye had great influence on protein loss in the virgin tresses, increasing this parameter by 48%. Among the straightening products tested, sodium hydroxide promoted greater loss of protein, about 276% greater than the virgin hair, and 207% greater than the dyed hair. These results may indicate that when it is desired to apply both types of product (straightening and dye), ammonium thioglycolate or guanidine hydroxide can be most interesting options. Keywords: hair, hair dye, hair straightening, protein loss, thermal analysis.
iii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Fórmula geral para uma cadeia polipeptídica. R1 e R2 são tamanhos
de cadeias de aminoácidos que correspondem a 20 composições diferentes de
α-queratina ........................................................................................................... 8
Figura 2. Raiz de um fio de cabelo, indicando detalhes da papila dérmica,
glândula sebácea, queratinócitos e melanócitos .................................................. 9
Figura 3. Melanócito e queratinócito .................................................................... 10
Figura 4. Estrutura do cabelo .............................................................................. 11
Figura 5. Imagem de microscopia eletrônica de varredura de um fio de cabelo
– Foco na CUTÍCULA........................................................................................... 12
Figura 6. Imagem de microscopia eletrônica de varredura de um fio de cabelo
– foco no CORTÉX ............................................................................................... 13
Figura 7. Imagem de microscopia eletrônica de varredura de um fio de cabelo
– Foco na MEDULA ............................................................................................. 15
Figura 8. Vista de um corte seccional de três maiores grupos étnicos: (A)
Cabelo Africano; (B) Cabelo Asiático; (C) Cabelo Caucasiano ............................ 16
Figura 9. Classificação de cabelos de acordo com ondulação e parâmetros
morfológicos ......................................................................................................... 17
Figura 10. (A) Estrutura geral da queratina; (B) Forma ionizada da queratina .... 17
Figura 11. Formação da ponte de enxofre entre dois aminoácidos de cisteína ... 20
Figura 12. Ligações químicas presentes no cabelo: (1) Ligação dissulfídica; (2)
Ponte salina ou ligação iônica (3) Ligação de hidrogênio..................................... 21
Figura 13. Estrutura interna do cabelo................................................................. 22
Figura 14. INCI: p-phenylenodiamine - PPD ....................................................... 34
Figura 15. INCI: p-aminophenol – PAP ............................................................... 35
Figura 16. Base de Bandrowski ........................................................................... 42
Figura 17. a) Formação de quinonaiminas a partir de p-fenilenodiamina e p-
aminofenol. b) Formação de 4,2,4’-triaminodifenilamina ...................................... 44
Figura 18. Hair-Dryer (GOETSCHI, 2000) ........................................................... 47
Figura 19. Hair-Straightener Nozzle (MORROW, 2000) ...................................... 48
Figura 20. Hair-Straightener (SHERO, 1909) ...................................................... 48
Figura 21. Alisador capilar elétrico equipado com gerador produzindo ânions e
ozônio ................................................................................................................... 49
Figura 22. Reação de lantionização .................................................................... 52
iv
LISTA DE FIGURAS
Figura 23. Tioglicolato de amônio formado pelo ácido tioglicólico na presença
de sais de amônio ................................................................................................ 53
Figura 24. Sistema de separação de cores proposto por Michel Eugène
Chevreul ............................................................................................................... 63
Figura 25. Duplo cone, base do Sistema NCS – Natural Color System .............. 64
Figura 26. Triângulo de cores, Sistema NCS – Natural Color System ................ 64
Figura 27. Sistema NCS – Natural Color System ................................................ 65
Figura 28. Diagrama de cor proposto por CIE em 1931 ...................................... 66
Figura 29. Observador padrão 2o e 10o ............................................................... 66
Figura 30. Diagrama CIE L*a*b* .......................................................................... 67
Figura 31. Micrografia eletrônica de uma fibra de cabelo, mostrando a parte
externa da fibra, com foco na cutícula .................................................................. 69
Figura 32. Curva típica de tensão-deformação de cabelos em água e a 65% de
umidade relativa (GARCIA & DIAZ, 1976)............................................................ 71
Figura 33. Diagrama esquemático do compartimento da amostra na análise
DTA (BOETTINGER & KATTNER, 2002)............................................................. 73
Figura 34. Esquema de aplicação de produtos cosméticos, tintura capilar e
alisante. ................................................................................................................ 80
Figura 35. Sistema de cores CIE L*a*b* (MODELO CIELAB, 2013) ................... 82
Figura 36. Variação da luminosidade em lavagens sucessivas em diferentes
bases de tintura capilar oxidativa cor castanho natural ........................................ 86
Figura 37. Variação do poder de cobertura no eixo *L*a*b entre mechas de
cabelo virgem caucasiano cacheados castanho natural e tintura capilar
oxidativa castanho natural em forma de emulsão, gel e solução. ........................ 87
Figura 38. Diâmetro do fio, cabelo virgem caucasiano cacheado castanho
natural e cabelos submetidos aos procedimentos de alisamento e tintura
oxidativa cor castanho natural .............................................................................. 89
Figura 39. Força mecânica para ruptura do fio de cabelo virgem caucasiano
cacheado castanho natural e cabelos submetidos aos procedimentos de
alisamento e tintura oxidativa cor castanho natural .............................................. 90
Figura 40. Curvas termogravimétrica e derivada termogravimétrica (TG/DTG)
em cabelo caucasiano cacheado castanho natural virgem submetido à tintura
capilar de oxidação castanho natural ................................................................... 92
v
LISTA DE FIGURAS
Figura 41. Curvas termogravimétrica e derivada termogravimétrica (TG/DTG)
em cabelo submetido à alisante com hidróxido de guanidina (HG) e alisante
com hidróxido de guanidina e tintura capilar de oxidação (HGT) ......................... 93
Figura 42. Curvas termogravimétrica e derivada termogravimétrica (TG/DTG)
em cabelo submetido à alisante com tioglicolato de amônio (TA) e alisante com
tioglicolato de amônio e tintura capilar de oxidação (TAT) ................................... 93
Figura 43. Curvas termogravimétrica e derivada termogravimétrica (TG/DTG)
em cabelo submetido à alisante com hidróxido de sódio (NaOH) e alisante com
hidróxido de sódio (NaOH) e tintura capilar de oxidação ..................................... 94
Figura 44. Curva DTA em cabelo caucasiano cacheado castanho natural
virgem e submetido à tintura capilar de oxidação ................................................ 95
Figura 45. Curva DTA de cabelo tratado com hidróxido de guanidina e
submetido à tintura capilar de oxidação ............................................................... 95
Figura 46. Curva DTA de cabelo tratado com tioglicolato de amônio e
submetido à tintura capilar de oxidação ............................................................... 96
Figura 47. Curva DTA de cabelo tratado com hidróxido de sódio e submetido à
tintura capilar de oxidação.................................................................................... 96
Figura 48. Reação entre o cobre reduzido (Cu+) e o BCA ................................... 103
Figura 49. Procedimento de extração de proteína - 5 leituras de cada tubo ....... 116
Figura 50. Curva analítica média para albumina padrão secundário pureza
96,1%, obtida por espectrofotômetro a 562nm ..................................................... 120
Figura 51. Perda proteica expressa em µg/mL de cabelos caucasianos
cacheados castanho natural virgem e quimicamente tratados com diferentes
alisantes e/ou tintura capilar oxidativa castanho natural ...................................... 126
vi
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Exemplo de formulação semipermanente ............................................ 32
Tabela 2. Descrição técnica de tonalidade de cabelo .......................................... 45
Tabela 3. Composição qualitativa de tintura capilar permanente sob forma de
emulsão (O/A) ...................................................................................................... 76
Tabela 4. Composição qualitativa de tintura capilar permanente sob forma de
gel ........................................................................................................................ 77
Tabela 5. Composição qualitativa de tintura capilar permanente sob forma de
solução ................................................................................................................. 78
Tabela 6. Variação de luminosidade entre mecha de cabelo virgem caucasiano
cacheado castanho natural e aquelas tingidas com tintura capilar cor castanho natural nas bases de emulsão, gel e solução ....................................................... 85
Tabela 7. Variação do poder de Cobertura (%) - ∆L*a*b* entre mecha de cabelo virgem caucasiano cacheado castanho natural e mechas de cabelo tingidas com diferentes bases de tintura capilar, para avaliar resistência às lavagens ............................................................................................................... 86
Tabela 8. Diâmetro de fios de cabelo virgem caucasiano cacheado castanho natural e fios de cabelos submetidos aos procedimentos diversos ...................... 88
Tabela 9. Força gasta nas ruptura de fios de cabelo virgem caucasiano cacheado castanho natural e fios de cabelos submetidos aos procedimentos diversos ................................................................................................................ 90
Tabela 10. Soluções Padrões de Albumina Bovina em diferentes
concentrações, a partir da concentração de 100 µg/mL para a construção da curva analítica ...................................................................................................... 115
Tabela 11. Descrição das mechas de cabelos utilizadas para o teste de quantificação proteica........................................................................................... 118
Tabela 12. Absorbâncias médias (n=5) a 562nm para elaboração da curva analítica, utilizando padrão secundário de albumina bovina, pureza 96,1% ........ 119
Tabela 13. Dados obtidos a partir do conjunto de réplicas para a construção da curva analítica média............................................................................................ 120
Tabela 14. Concentrações da proteína equivalente em albumina extraída de mechas de cabelos caucasianos cacheados castanho natural ............................ 122
Tabela 15. Exatidão do método utilizado, padrão de albumina (teor 96,1%) a 10µg/mL utilizando a equação da reta e adicionado em amostra de cabelos virgens caucasiano cacheado castanho natural, para reação de Biureto............. 123
Tabela 16. Valor das absorbâncias a 562nm na pesquisa de interferentes ......... 124
Tabela 17. Concentrações de perda proteica equivalente em albumina (µg/mL) dos cabelos quimicamente tratados com alisantes diversos e tintura oxidativa castanho natural ................................................................................................... 125
vii
LISTA DE QUADROS
Quadro 1. Estruturas químicas de aminoácidos na forma hidrolisada,
encontrados no cabelo humano ........................................................................... 19
Quadro 2. Moléculas ácidas utilizadas na formulação de coloração temporária . 25
Quadro 3. Moléculas nitroanilinas utilizadas na formulação de coloração semipermanente ................................................................................................... 29
Quadro 4. Moléculas catiônicas utilizadas na formulação de coloração semipermanente ................................................................................................... 30
Quadro 5. Modificadores de reação .................................................................... 36
viii
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
µm – micrômetro
Å – angstrom
A.C. – Antes de Cristo
ABIHPEC – Associação Brasileira da Indústria de Higiene Pessoal, Perfumaria
e Cosméticos
AeB – Ácido eritorbico
ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária
BCA – ácido bicinconínico
CA – coeficiente angular da equação de reta
CIE – Commission International d’ Eclairage
cm – centímetro
CMC – Complexo de membrana celular
CMD – concentração média determinada
CME – concentração média determinada experimentalmente
CMT - concentração média teórica
CV – Coeficiente de variação
DP – desvio padrão
DPR – Desvio padrão relativo
DSC – Calorimetria exploratória diferencial
DTA – Análise térmica diferencial
DTG – Derivada termogravimétrica
g – grama
h – hora
H2O2 – Peróxido de hidrogênio
HG – hidróxido de guanidina
HGT – tintura capilar de oxidação e alisante a base de hidróxido de guanidina
k = constante de ionização
LD – Limite de detecção
LESS – lauril éter sulfato de sódio
LQ – Limite de quantificação
MBS - Metabissulfito
MEA – monoetanolamina
mm – milímetro
ix
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
NCS – Natural color system
nm – nanômetro
O/A – óleo em água
oC - graus Celsius
P.A. – Pureza analítica
PAP – Para-aminofenol
PE – Ponto de ebulição
PF – Ponto de fusão
pH – Potencial hidrogenônico
PPD – para-fenilenodiamina
s – segundo
TA – tioglicolato de amônio
TAT - tintura capilar de oxidação e alisante a base de tioglicolato de amônio
TBQ - t-butilquinona
Tg – Temperatura de transição vítrea
TG – Termogravimetria
UR – Umidade relativa
UV – Ultravioleta
vol. – volumes
WR – reagente de trabalho
1
INTRODUÇÃO
O Brasil ocupa a terceira posição no mercado consumidor de produtos
de higiene pessoal, perfumaria e cosméticos, sendo o primeiro em fragrâncias
e desodorantes e o segundo em produtos para banho, cabelos, infantis,
masculinos, higiene oral e proteção solar (ABIHPEC, 2012). Segundo o
Caderno de Tendências 2011 publicado pela ABIHPEC (Associação Brasileira
da Indústria de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos), as mulheres
preocupam-se muito com a aparência dos cabelos, o que justifica o mercado
cada vez mais ascendente, o grande volume de exportações e importações,
representando 22,8% do faturamento Ex-Factory brasileiro com produtos
cosméticos, e a importância de pesquisa na área, tanto por parte da indústria
quanto pelo meio acadêmico.
O Brasil é um país que, pela sua miscigenação, apresenta praticamente
todos os tipos de cabelo. Além disso, devido à grande importância que a
mulheres dão ao tratamentos e beleza dos cabelos, o Brasil é, hoje, líder
mundial de tinturas capilares (ABIHPEC, 2012). Porém o mercado de tinturas
capilares apresenta-se focado nas exportações, principalmente para países da
América do Sul, tendo no mercado interno menor representatividade.
Devido à elevada variedade de tipos de cabelo, o uso de alisantes
capilares também é expressivo na população brasileira, não sendo incomum o
uso de ambos os produtos (tintura e alisante químico) concomitantemente. Os
primeiros métodos de alisamento baseavam-se no uso de óleo e calor, sendo
que os primeiros alisantes químicos comerciais surgiram apenas no século XIX
e popularizaram-se desde então (SHERROW, 2006). Atualmente, no Brasil,
permite-se o uso dos alisantes a base de ácido tioglicólico e hidróxidos de
sódio, potássio, cálcio, lítio e guanidina, não sendo permito o uso do formol
(BRASIL, 2009), apesar de ser evidente seu uso de forma clandestina.
Tanto os alisantes quanto as tinturas capilares, devido a sua composição
e mecanismo de ação podem causar graves danos à fibra capilar, sendo
fundamental o conhecimento de tais danos com a finalidade de estabelecer
quais produtos seriam mais interessantes ou quais devem ser associados a
outros tratamentos cosméticos. Entre os danos, pode-se citar redução da
resistência mecânica e térmica, do conteúdo proteico (visto a composição
2
INTRODUÇÃO
essencialmente proteica da fibra capilar) e de brilho (relacionado a danos
provocados às camadas de cutícula).
3
OBJETIVOS
Objetivo Geral
Avaliar os efeitos de procedimentos de tintura e/ou alisamento em mechas de
cabelo na resistência mecânica, propriedades de cor e brilho, diâmetro do fio,
perfil térmico de degradação e perda proteica equivalente em albumina.
Objetivos Específicos
Desenvolver tintura oxidativa castanho médio, alcalinizada com hidróxido
de amônio, nas formas cosméticas emulsão, gel e solução, determinando-se a
melhor forma na qual devem ser incorporados os corantes da tintura;
Aplicar a tintura oxidativa em mechas de cabelos caucasiano cacheados
virgens padronizados previamente submetidas a processos de alisamento com
três princípios ativos: hidróxido de sódio, hidróxido de guanidina e tioglicolato
de amônio;
Avaliar as características da fibra capilar: resistência mecânica à
tensão/deformação, diâmetro do fio, teor de brilho e cor, perfil térmico de
degradação e perda proteica equivalente em albumina a fim de determinar o
procedimento que promove menor dano ao fio.
4
REFERÊNCIAS
ABIHPEC – Associação Brasileira das Indústrias de Higiene, Perfumaria e Cosméticos. Caderno de tendências 2011. Disponível em:
http://www.abihpec.org.br. Acesso em: 28 nov. 2013.
ABIHPEC – Associação Brasileira das Indústrias de Higiene, Perfumaria e Cosméticos. Anuário 2012. Disponível em: http://www.abihpec.org.br. Acesso em: 28 nov. 2013.
BRASIL. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução- RDC nº 36, de 17 de junho de 2009. Dispõe sobre a proibição, a exposição, a venda e a entrega ao consumo de formol ou de formaldeído (solução a 37%) em drogaria, farmácia, supermercado, armazém e empório, loja de conveniência e drugstore. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 18 de junho de 2009. Disponível em: http://www.anvisa.gov.br . Acesso em: 28 nov. 2013.
SHERROW, V. Encyclopedia of hair, a cultural history. Westport:
Greenwood, 2006. 459p.
Capítulo I
Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
6
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
RESUMO
A haste capilar se divide em quatro estruturas distintas principais: cutículas,
córtex, complexo da membrana celular – CMC e medula. A cutícula, camada
mais externa da fibra, é constituída por material proteico, apresentando a
função de exercer resistência química além de regular a quantidade de água na
estrutura, o que permite manter suas propriedades físicas. O córtex, principal
componente do cabelo, representa 90% de seu peso total, sendo formado por
células preenchidas por queratina, com uma organização que conferem às
fibras suas propriedades de sustentação. Além disso, os pigmentos eumelanina
e feomelanina, responsáveis pela coloração natural e fotoproteção da fibra são
encontrados nessa camada. O complexo da membrana celular (CMC) consiste
de membranas celulares e material adesivo que liga as células cuticulares e
corticais, apresentando composição química rica em proteínas, polissacarídeos
e alguns tipos de lipídeos (ceramidas). A medula não apresenta função
definida, suspeitando-se de seu envolvimento com as propriedades de cor do
cabelo. Quimicamente, o cabelo apresenta grande conteúdo proteico, sendo o
aminoácido cisteína o mais preponderante. Seus átomos de enxofre são
responsáveis pelas ligações covalentes dissulfídicas presentes na fibra capilar,
que são fundamentais para a resistência mecânica e forma dos cabelos, seja
ondulado ou liso, nos diversos graus. O uso de cosméticos com a finalidade de
alterar a cor e o formato dos cabelos ocorre com elevada frequência, o que
pode causar danos à estrutura da fibra capilar. As colorações do tipo
permanente agem por meio da abertura das camadas das cutículas e
deposição de pigmentos que são produzidos in loco. Já os alisantes/relaxantes
capilares, por diferentes mecanismos de ação, podem provocar perda proteica
e processos oxidativos que degradam a estrutura da fibra. Assim, torna-se
fundamental o estudo e quantificação dos efeitos danosos provocados por
esses tipos de produto.
Palavras-chave: alisante, tintura, fibra capilar, proteína.
7
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
1 REVISÃO DA LITERATURA
1.1 Constituição da fibra capilar
O cabelo é um anexo da epiderme, e cobre os tecidos externos da
maioria dos mamíferos, considerado um adorno, que funciona como isolante
térmico e tem a função de proteger a cabeça e a pele dos raios solares, por
meio da melanina, e protege a cabeça contra a abrasão mecânica por meio do
couro cabeludo (FEUGHELMAN, 1977).
Os humanos apresentam entre 90 e 150 mil fios de cabelos no couro
cabeludo, que crescem 1cm/mês (0,37 mm/dia) e ocorre a perda normal entre
50 e 100 fios diários. Seu diâmetro varia de 15 a 110µm, dependendo da raça
(ROBBINS & CRAWFORD, 1991).
O cabelo ou pelo é composto por células epidérmicas mortas que
passam por um processo de queratinização, é derivado dos folículos capilares
ou pilosos, que são invaginações que se projetam na derme ou na hipoderme
(TORRES et al., 2005).
O cabelo é constituído de proteínas denominadas queratinas, que são
produzidas nos queratinócitos do tecido epitelial de invaginações da epiderme
para a derme. Também estão presentes pequenas quantidades de substâncias
solúveis em água, tais como pentenos, fenóis, ácido úrico, glicogênio, ácido
glutâmico, valina e leucina (WILKINSON & MOORE, 1990).
Os queratinócitos do folículo piloso são células que se multiplicam numa
velocidade muito maior que os da pele e se diferenciam para formar as
diferentes estruturas do cabelo. A produção e o armazenamento de queratina é
um processo denominado queratinização, que causa o endurecimento destas
células, levando à desintegração de seus núcleos e, consequentemente, a
morte (TORRES et al., 2005).
As queratinas se diferenciam de acordo com a sequência de
aminoácidos, sendo classificadas em ácidas, neutras ou básicas. São divididas
em estruturas de α-hélice (α-queratina) e folhas β-pregueadas (β-queratina),
constituídas por aproximadamente 20 aminoácidos (FRANCISCO et al., 2007).
A α-queratina é um polímero biológico que consiste em cadeias
polipeptídicas formadas pela condensação de aminoácidos e possui a fórmula
geral apresentada na Figura 1.
8
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 1. Fórmula geral para uma cadeia polipeptídica. R1
e R2 são tamanhos de cadeias de aminoácidos que correspondem a 20 composições diferentes de α-queratina (FEUGHELMAN, 1977)
A cisteína é caracterizada pelo alto teor de enxofre, e representa o
aminoácido em maior quantidade no fio de cabelo. As proteínas do cabelo
interagem entre si por meio de ligações de hidrogênio e covalentes
bissulfídicas cisteídicas (-S-S-), responsáveis pela forma do cabelo,
estabilidade estrutural da queratina e, consequentemente, pela resistência
mecânica da haste capilar (FRANCISCO et al., 2007).
1.1.1 Morfologia
Os fios de cabelos são completamente produzidos no folículo piloso,
formado por um bulbo que contem uma matriz germinal, onde ocorre a divisão
celular e presumidamente as células corticais as quais formarão a haste
capilar. O crescimento e alongamento do fio iniciam-se neste bulbo e o
processo de queratinização e estabilização das celas corticais ocorrem a partir
da parte superior desse bulbo e começa a ficar visível a partir da raiz do cabelo
(FEUGHELMAN, 1977).
A raiz do cabelo (Figura 2) possui uma boa irrigação sanguínea e
substâncias trazidas pelo sangue podem ser incorporadas no cabelo durante
sua formação. É constituída pela papila dérmica, glândula sebácea,
queratinócitos e melanócito.
9
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 2. Raiz de um fio de cabelo, indicando detalhes da papila dérmica, glândula sebácea, queratinócitos e melanócitos (TORRES et al., 2005)
A papila dérmica, localizada a 4 mm abaixo da pele, regula o ciclo de
vida do cabelo, pois é o local de aporte dos nutrientes da corrente sanguínea
(TORRES et al., 2005).
As glândulas sebáceas são anexas dos folículos capilares e estão
inseridas na derme e hipoderme. Elas secretam por secreção holócrina, na
qual a célula secretora morre e torna-se o próprio produto de secreção da
glândula. A secreção é o sebo, uma mistura de triglicérides e colesterol tipo
cera que funcionam como agente protetor e mantém a textura da pele e a
flexibilidade do cabelo (TORRES, et al., 2005).
Os melanócitos são células de maior volume e estão presos na porção
superior da papila dérmica (Figura 3). Utilizam seus dendritos para injetar os
pequenos grânulos de pigmento (melanina), inicialmente, no córtex e,
posteriormente, estes seguem para a haste capilar. Portanto, os melanócitos
são responsáveis pela geração da cor do cabelo e pela produção da melanina
em organelas especializadas chamadas de melanossomos (TORRES, et al.,
2005).
10
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 3. Melanócito e queratinócito (TORRES et al., 2005)
A biossíntese da melanina e subsequente transferência para o bulbo
capilar e para os queratinócitos dependem da disponibilidade de precursores
da melanina, como a tirosina, e de sinais biológicos e hormonais.
As melaninas produzidas nos melanócitos se encontram distribuídas no
córtex, sob a forma de grânulos ovais ou esféricos e são responsáveis pela
pigmentação natural dos cabelos. Existem dois tipos: eumelanina e
feomelanina, ambas originadas da tirosina e da enzima tirosinase em um
processo oxidativo (ROBBINS & CRAWFORD, 1991).
A eumelanina é um polímero presente como grânulos dentro dos
melanossomos em forma semelhante a um grão de arroz e sua coloração varia
de vermelho escuro a preto. A feomelanina ocorre em melanossomos sob uma
forma menos precisa, sua formação inicia quando um produto intermediário da
eumelanina reage com o aminoácido cisteína e a molécula resultante contém
enxofre proveniente da cisteína (ROBBINS & CRAWFORD, 1991). Pode ser
vista na forma de pontos difusos e sua coloração varia de amarelo para
vermelho.
11
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Em geral, os cabelos pretos contêm aproximadamente 99% de
eumelanina e 1% de feomelanina; os castanhos e loiros contém cerca de 95%
de eumelanina e 5% de feomelanina; já os ruivos contêm cerca de 67% de
eumelanina e 33% de feomelanina. A combinação entre os dois tipos de
melaninas oferece uma paleta infinita de cores, do loiro mais claro ao negro
mais escuro (TORRES et al., 2005).
No cabelo, o isolamento da melanina ocorre devido à compactação da
queratina onde o pigmento está encapsulado. A insolubilidade da eumelanina
dificulta a determinação de sua massa molar, contudo sua composição (m/m)
proposta é: C(61,1%), H(4,6%), N(8,4%), S(3,7%) e C/N (8,5%) e representa
cerca de 3% da massa do cabelo. A melanina representa apenas 1% da
composição total do cabelo.
A haste capilar se divide em quatro estruturas distintas principais:
cutículas, córtex, complexo da membrana celular – CMC e medula (Figura 4)
(WAGNER et al., 2006, COSTA, 2010).
Figura 4. Estrutura do cabelo (COSTA, 2010)
12
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
A cutícula (Figura 5) é constituída por material proteico e amorfo, é a
parte mais externa do fio e é uma região quimicamente resistente em torno do
córtex. Exerce a função de regular a quantidade de água na estrutura, o que
permite manter suas propriedades físicas. Contém 6 a 10 camadas de células
sobrepostas na direção longitudinal da fibra (ROBBINS & CRAWFORD, 1991).
As células que a constitui se apresentam sob formas de escamas e são
extremamente pequenas e incolores, sendo unidas por um cimento intercelular
rico em lipídios, sobrepondo-se umas às outras como telhas de um telhado,
formando camadas de 3 a 10 células. Como as extremidades livres das células
estão orientadas para a ponta do cabelo, elas podem exercer seu papel
principal que é de proteger o córtex (TORRES et al., 2005), sendo aquelas
localizadas mais perto do couro cabeludo as mais resistentes. Cada célula
cuticular tem aproximadamente de 0,5 a 1,0µm de espessura e 45µm de
cumprimento (ROBBINS, 1994). O prejuízo à cutícula pode ser observado
distante do couro cabeludo e é causado pela ação do tempo, e o dano
mecânico pelos atos de: pentear, escovar, uso de xampu em excesso e uso de
outros produtos cosméticos de forma inadequada (ROBBINS & CRAWFORD,
1991).
Figura 5. Imagem de microscopia eletrônica de varredura de um fio de cabelo – Foco na CUTÍCULA (TORRES et al., 2005)
Cada célula cuticular está envolvida por uma fina membrana de
aproximadamente 25 Å de espessura, denominada epicutícula que contém
acima de 30% de cistina, geradas a partir de duas cisteínas, e ligações
cruzadas das proteínas que conferem não somente resistência física, mas
13
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
também, a torna relativamente resistente ao ataque químico (ROBBINS, 1994).
A epicutícula é uma membrana de proteção quimicamente resistente que
mantém as fibras de queratina e a camada lipídica da superfície do fio de
cabelo após ataque químico (LEEDER et al., 1985). É considerada a parte
mais importante da cutícula, do ponto de vista da deposição de polímeros e
corantes capilares, pois é a camada mais externa (DIAS et al., 2007).
A exocutícula apresenta um alto nível de enxofre, altamente reticulada
por meio das ligações dissulfídicas da cisteína e corresponde a 55% da área da
cutícula e é rica em cistina (~15%), sendo fisicamente rígida (ROBBINS, 1994).
A endocutícula apresenta um baixo nível de cistina (~3%), é facilmente
degradada por agentes químicos alcalinos. É muito mais macia que as
camadas superiores (epicutícula e exocutícula) e existem evidências de que se
intumesça com a água, o que a torna mais quebradiça, explicando assim a
quebra e a escamação dos fios, quando penteados ainda molhados (DIAS,
2007).
O córtex (Figura 6) é o principal componente do cabelo, constituído por
células cilíndricas de aproximadamente 1 a 6µm de espessura e 100µm de
cumprimento que se unem para a formação da matriz, local onde fica situada a
queratina e outras proteínas, compõe a maior parte da massa fibrosa do cabelo
humano e é formada por material intracelular e intercelular (ROBBINS &
CRAWFORD, 1991). O córtex é o corpo real da fibra, representando 90% de
seu peso total, e é formado por células preenchidas por queratina, com uma
organização que conferem às fibras suas propriedades de sustentação. Ao
longo da maturação do cabelo, estas células corticais se tornam alongadas e
chegam a atingir cerca de 100 µm. Arranjadas ao longo do cabelo, elas são
mantidas por uma substância intercelular composta por queratina flexível
(TORRES et al., 2005).
14
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 6. Imagem de microscopia eletrônica de varredura de um fio de cabelo – foco no CORTÉX (TORRES et al., 2005).
A matriz compreende a maior estrutura do cabelo e contem alta
concentração de ligações dissulfídicas, sofre inchamento considerável quando
em contato com água formando gel levemente reticulado característico de
ligações intracelulares, mas não intercelulares, pois caso contrário seria
formado um polímero altamente reticulado. É uma região amorfa, mas
apresenta pequenas partes com organização estrutural (ROBBINS, 1994).
Apresenta macrofibrilas de queratina alinhadas na direção do fio e de grânulos
de melanina que são responsáveis pela cor do cabelo e por sua fotoproteção.
As macrofiblilas contém subfilamentos chamados filamentos
intermediários ou microfibrilas (microfilamentos), arranjados de forma espiral
nas células corticais. O radial de cada estrutura espiral é de aproximadamente
4.000 Å por unidade e o diâmetro de um filamento intermediário é próximo de
75 Å. Contém baixas frações de enxofre e pequenas seções de proteínas em
forma de α-hélices em formação de bobinas enroladas intercaladas com
estruturas não helicoidais (ROBBINS, 1994).
O complexo da membrana celular (CMC) é uma camada importante na
estrutura do cabelo que consiste de membranas celulares e material adesivo
que “cola” ou liga as células cuticulares e corticais, quimicamente formado por
proteínas, polissacarídeos e certo tipo de lipídeos (ceramidas). É responsável
também pela umidade natural do cabelo, tornando o brilhante, transparente e
hidratado naturalmente. O CMC é referido às vezes como “região não
queratinosa” da fibra (ROBBINS & CRAWFORD, 1991).
Os lipídios representam 3% da composição do cabelo e são produzidos
no bulbo capilar e formados a partir de esteroides, ácidos graxos e ceramida.
Estão presentes essencialmente no CMC do córtex e na cutícula e conferem ao
15
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
cabelo uma certa impermeabilidade, garantindo a coesão da fibra capilar. A
mistura de lipídios produzidos pela glândula sebácea forma um filme na
superfície da pele e lubrifica o fio de cabelo, preservando assim sua
flexibilidade e brilho (TORRES et al., 2005). As ceramidas, lipídeo composto
por álcool insaturado de dezoito carbonos esfingosina e um ácido graxo de
cadeia longa unido pela ligação amida, asseguram a adesão entre células
cuticulares e corticais.
A medula (Figura 7), ou canal medular, é a camada mais interna do
folículo, está situada no centro da fibra e sua presença ao longo do cabelo,
geralmente, é descontínua ou até ausente e não interfere na estrutura do
cabelo (TORRES et al., 2005). Pode estar vazio ou preenchido com queratina
esponjosa (ROBBINS & CRAWFORD, 1991). A concentração de lipídeos
dentro da medula é maior que em qualquer outro lugar do cabelo, constatado
por microespetroscopia de infravermelho com radiação sincroton com testes
comparativos nas três partes estruturais do cabelo - cutícula, córtex e medula –
utilizada ondas na faixa de 3000 a 2800 cm-1 (BRIKI et al., 2000).
Figura 7. Imagem de microscopia eletrônica de varredura de um fio de cabelo – Foco na MEDULA (TORRES et al., 2005).
A função da medula não é bem definida como a das outras estruturas,
suspeita-se de seu envolvimento com as propriedades de cor do cabelo, mas
não existe nada comprovado. Parece que as células que a compõem
rapidamente degeneram, deixando espaço para bolhas de ar. Em humanos, o
seu papel ainda é desconhecido, porém, em alguns animais, esta estrutura
alveolar parece possuir um papel essencial na termorregulação (TORRES et
al., 2005). Quando presentes em cabelo humanos pode se apresentar em
16
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
forma contínua ou interrompida, com falhas durante a fibra, tem um efeito
óptico especialmente em cabelos com fraca pigmentação, como os louros ou
grisalhos. A medula provoca um aumento na dispersão de luz, especialmente
na faixa do azul do espectro visível, fazendo com que as fibras com uma cor
naturalmente amarelada sejam neutralizadas apresentando um aspecto mais
branco (FEUGHELMAN, 1977).
A haste capilar é a parte visível do cabelo, formada pelas células
queratinizadas, contendo grande quantidade de material organizado, de
maneira que sua orientação espacial e estrutura bioquímica proporcionam à
fibra resistência a fatores exógenos como fricção, tensão, raios ultravioleta
(UV) e visíveis, ataques químicos entre outros. Tem aparência de um cilindro
extremamente alongado e o comprimento varia muito de um indivíduo para
outro (BOUILLON & WILKINSON, 2005). A Figura 8 apresenta um corte
seccional de três diferentes etnias. O formato cilindro desenvolve fibras diretas,
observadas nos cabelos de origem asiática. A forma muito elíptica desenvolve
fibras com crescimento diagonal ao couro cabeludo, observadas em cabelos
cacheados ou crespos de origem africana (BOUILLON & WILKINSON, 2005).
Figura 8. Vista de um corte seccional de três maiores grupos étnicos: (A) Cabelo Africano; (B) Cabelo Asiático; (C) Cabelo Caucasiano (BOUILLON & WILKINSON, 2005).
Uma nova classificação de cabelos foi lançada, levando em
consideração a mistura de etnias de diferentes regiões do mundo e por meio de
diversos testes, chegou-se a oito tipos de ondulação do cabelo, usando
parâmetros morfológicos e não origem étnica (LOUSSOUARN et al., 2007). A
Figura 9 apresenta fotos dos 8 tipos de cabelos.
17
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 9. Classificação de cabelos de acordo com ondulação e parâmetros morfológicos (LOUSSOUARN et al., 2007).
1.1.2 Composição química
O cabelo humano é um tecido complexo que consiste em uma série de
componentes morfológicos, já apresentados, e cada um desses é formado por
uma série de diferentes espécies químicas que formam um sistema integrado
que pode agir em conjunto ou individualmente, como por exemplo, as
características de resistência à fricção relacionada às propriedades da cutícula
apenas e as características de maciez que pode ser relacionada às
características da cutícula e córtex integrados por componentes intercelulares
(ROBBINS, 1994).
A maior parte do cabelo é constituída pela substância proteica insolúvel
já definida anteriormente como queratina com resíduos de membranas
celulares, núcleos que formam uma pequena fração de substâncias solúveis
em água (WILKINSON & MOORE, 1990).
A queratina, como outras proteínas, é composta por aminoácidos e pode
ser apresentada também como forma de íon com cargas negativas e positivas,
como na Figura 10.
Figura 10. (A) Estrutura geral da queratina; (B) Forma ionizada da queratina
(WILKINSON & MOORE, 1990)
18
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Dependendo do teor de umidade (cerca de 32% do peso), o cabelo
humano consiste em aproximadamente de 65% a 95% de proteínas, formadas
da condensação de aminoácidos, sendo que os outros constituintes consistem
em água, lipídeos livres e estruturais, pigmentos e traços de outros elementos
geralmente ligados quimicamente com ácidos graxos e outras cadeias de
proteínas (ROBBINS, 1995). O Quadro 1 apresenta as estruturas de
aminoácidos, ou seja, os substitutos dos grupos R da figura 1, bem como a
porcentagem presente nos cabelos.
A extrema solidez e a insolubilidade da queratina do cabelo são
atribuídas ao conteúdo de cistina. Este aminoácido contém grupos amino e
grupos carboxílicos e deste modo pode unir-se a duas cadeias polipeptídicas
por meio da ligação entre os enxofres. Existem evidencia de outras interações
como ligações cruzadas de éteres com serina, treonina e tirosina e como
ligações principais são consideradas as pontes salinas, pontes dissulfídicas e
ligações de hidrogênio (WILKINSON & MOORE, 1990).
Uma das estruturas de α-queratina mais aceitas, considera as cadeias
polipeptídicas em configuração helicoidal com 3,7 aminoácidos em volta da
hélice e cada volta desta está fixada por meio de pontes de hidrogênio entre os
grupos carbonílico e amínico de aminoácidos separados dos outros. A Figura
11 apresenta a formação das pontes bissulfídicas.
19
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Quadro 1. Estruturas químicas de aminoácidos na forma hidrolisada, encontrados no cabelo humano (BOUILLON & WILKINSON, 2005).
Hidrocarbonetos alifáticos ou acíclicos
Glicina (4,5 – 5,2) %
Alanina (2,8 – 3,5) %
Valina (5,0 – 5,8) %
Isoleucina (2,3 – 2,5) %
Leucina (6,4 – 6,9) %
Hidrocarbonetos Aromáticos
Fenilalanina (2,2 – 2,8) %
Tirosina (2,1 – 2,7) %
Hidrocarbonetos Heterocíclicos
Triptofano (0,8 – 1,2) %
Prolina (7,0 – 7,8) %
Hidroxilado
Treonina (6,5 – 7,5) %
Serina (9,6 – 10,8) %
Diácido
Ácido aspártico (5,6 – 6,5) %
Ácido glutâmico (14,3 – 15,5) %
Dibásico
Lisina (2,6 – 3,1) %
Arginina (8,8 – 9,6) %
Histidina (0,8 – 1,1) %
Citrulina
Sulfúrico
Cistina (14,0 – 16,5) %
Metionina (0,5 – 0,9) %
Cisteína
Ácido Cistéico
20
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 11. Formação da ponte de enxofre entre dois aminoácidos de cisteína (BRASIL, 2013A)
A Figura 12 apresenta as ligações de hidrogênio e as pontes salinas
presentes na estrutura do cabelo. Nem toda estrutura da queratina é bem
organizada como a α-queratina propriamente dita, a causa das irregularidades
das cadeias laterais entre os mais de 20 aminoácidos presentes, algumas
regiões que fazem ligações, ficam com total ausência de organização,
caracterizando assim zonas amorfas e acabam tendo maior proteção contra
ataques químicos, devido à complexidade na formação da hélice. Não é
possível estimar a quantidade de material cristalino e amorfo no cabelo, é
aceito apenas que as cadeias polipeptídicas helicoidais se acomodando de tal
forma que pode haver várias regiões amorfas e cristalinas (WILKINSON &
MOORE, 1990).
21
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 12. Ligações químicas presentes no cabelo: (1) Ligação dissulfídica; (2) Ponte salina ou ligação iônica (3) Ligação de hidrogênio (BRASIL, 2013B).
A Figura 13 demonstra a estrutura interna do cabelo, destacando a
célula cortical e suas divisões: matriz, macrofibrila, microfibrila, protofilamentos
e a formação da estrutura helicoidal ou α-hélice.
As macrofibrilas são hastes pequenas alinhadas ao longo do eixo do fio
de cabelo com cerca de 0,1 a 0,4µm de diâmetro, formada pela união de vários
filamentos intermediários ou microfibrilas que são fixados em uma base de
proteína amorfa, ou matriz que corresponde cerca de 40% do cabelo humano
(BOUILLON & WILKINSON, 1995).
22
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 13. Estrutura interna do cabelo (BOUILLON & WILKINSON, 1995)
1.2 Tinturas capilares
Os sistemas de coloração capilar podem ser divididos em três categorias
principais de acordo com a durabilidade da cor após a aplicação nos fios de
cabelo: temporária, semipermanente e permanente (WILKINSON & MOORE,
1990).
As duas primeiras são baseadas em moléculas que são coloridas
(WOLFRAM, 2001), denominadas corantes de deposição. Quando há uma
interação da molécula corante apenas na superfície do cabelo (cutícula) são
considerados produtos temporários ou de manutenção da cor. Quando
promovem uma pequena penetração das moléculas no córtex do cabelo são
considerados produtos semipermanentes e podem apresentar resistência a até
6 lavagens. A terceira está baseada em precursores, cujas características da
23
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
cor são desenvolvidas por meio da interação com um agente oxidante
(WOLFRAM, 2001), denominados corantes de oxidação, ocorrendo intensa
difusão das moléculas no córtex do fio e promovendo um maior efeito de
duração da cor.
Os corantes e os precursores da cor diferem em suas características
cromóforas, na afinidade pelo cabelo, na solubilidade em água e na
fotoestabilidade. Para a obtenção de um resultado uniforme de coloração deve
ser realizado um balanceamento entre as moléculas corantes e respeitar os
parâmetros de aplicação (FRANÇA & CARAMÊS, 2008).
As colorações capilares permanentes são as mais comumente utilizadas
(HARRISON & SINCLAIR, 2004). Como indica sua denominação, esta
categoria proporciona uma eficácia de coloração permanente, resistente a
diversas lavagens com xampu e a outros fatores externos, tais como aplicação
de temperatura com secagens, fricção, luz, dentre outros, e representa cerca
de 80% dos processos de coloração efetuado (WILKINSON & MOORE, 1990).
Esta categoria permite quaisquer tonalidades, cobertura de até 100% de fios
brancos e pode escurecer ou clarear a tonalidade natural dos cabelos
(DRAELOS, 1991).
A formação da cor acontece sob mistura e envolve reações complexas
entre os precursores na presença de um oxidante (WOLFRAN, 2001). Estes
podem ser classificados em duas categorias: bases de oxidação ou
intermediários primários e os acopladores ou modificadores de reação
(WILKINSON & MOORE, 1990).
1.2.1 Coloração Temporária
São colorações que saem do cabelo nas primeiras lavagens com o
xampu e utilizam corantes de elevado peso molecular, que atuam como
depósitos sobre a superfície do cabelo sem a capacidade de penetrar no córtex
(WILKINSON & MOORE, 1990).
Essa coloração não tem o poder de clareamento do fio, sendo, portanto
indicada apenas para adicionar nova nuance nos fios e não para alterar a sua
cor. Em cabelos brancos, louros ou descoloridos, é possível adicionar uma
nova cor, com um efeito mais notável, visto que a cor de fundo do fio permite a
24
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
visualização da nova cor aplicada (LCW, 2008).
A coloração temporária pode ser utilizada para fins específicos, para
adicionar efeitos de reflexos coloridos, para remover efeito amarelado dos
cabelos brancos e para cobrir uma pequena quantidade de cabelos brancos
(DRAELOS, 1991). Permite a coloração dos cabelos contendo até 15% de fios
brancos, devido à sua capacidade de depósito sobre os fios.
Os corantes utilizados são de característica ácida, similar aos utilizados
para tingimento de lã de carneiro. Geralmente, são de alta massa molar,
conforme estruturas apresentadas no Quadro 2, com características aniônicas,
e são selecionados para permitir a máxima solubilidade em água e a mínima
penetração no cabelo de forma a serem removidos na primeira lavagem
(ROBBINS, 1994).
As tinturas temporárias são apresentadas em diversas formas, como
xampu, gel, emulsão e solução (líquida), com dois modos de aplicação
distintos: aplicação contínua (progressiva) ou única. Recomenda-se uma
lavagem posterior para remover excesso de corante não adsorvido no fio.
Geralmente duas a cinco moléculas são necessárias para alcançar a cor
desejada, pois apenas uma molécula não permite cores naturais. Algumas
formulações utilizam apenas duas moléculas para promover efeito
desamarelador em fios grisalhos, e quatro a cinco moléculas são misturadas
para alcançar tons vermelhos, marrons e pretos (ROBBINS, 1994).
25
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Quadro 2. Moléculas ácidas utilizadas na formulação de coloração temporária (WENNINGER et al., 2000a)
INCI: Acid Yellow 23
CAS No 1934-21-0 EINECS No 217-699-5 Fórmula Empírica: C16H12N4O9S2.3Na Classificação Química: pirazol
INCI: Acid Yellow 1
CAS No 846-70-8 EINECS No 212-690-2 Fórmula Empírica: C10H6N2O8S.2Na Classificação Química: nitro
INCI: Acid Orange 7
CAS No 633-96-5 EINECS No 211-199-0 Fórmula Empírica: C16H12N2O4S.Na Classificação Química: monoazo
INCI: Acid Red 33
CAS No 3567-66-6 EINECS No 222-656-9 Fórmula Empírica: C16H13N3O7S2.2Na Classificação Química: monoazo
INCI: Acid Red 92
CAS No 18472-87-2 / 4618-23-9 EINECS No 242-355-6 Fórmula Empírica: C20H4Br4Cl4O5.2Na Classificação Química: xanteno
INCI: Acid Violet 43
CAS No 4430-18-6 EINECS No 224-618-7 Fórmula Empírica: C21H15NO6S.Na Classificação Química: antraquinona
INCI: Acid Blue 9
CAS No 3844-45-9 EINECS No 223-339-8 Fórmula Empírica: C37H36N2O9S3.2Na Classificação Química: trifenilmetano
INCI: Acid Black 1
CAS No 1064-48-8 EINECS No 213-903-1 Fórmula Empírica: C22H14N6O9S2.2Na Classificação Química: diazo
26
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
a) Aplicação Contínua
Trata-se das formulações que apresentam baixa concentração de
corante, variando de 0,01 a 0,1% (p/p), com a finalidade de promover um
depósito gradual sobre os fios, indicado para cobertura dos primeiros fios
brancos e para intensificar a cor natural dos cabelos.
A aplicação é realizada diariamente ou todas as vezes que os cabelos
são lavados, com um tempo de aplicação de, no mínimo, 5 minutos. O efeito de
cobertura é gradual, com depósito contínuo sobre os fios, satisfatório para
cabelos grisalhos com até 30% de fios brancos (LCW, 2008).
A apresentação mais oferecida é veiculada em forma de xampu, sendo
indicado utilizar, após o enxágue, o condicionador usual de cada consumidor.
Resistem de 1 a 2 lavagens após descontinuar o uso.
b) Aplicação Única
Formulação que apresenta uma maior concentração de corante,
variando de 0,1 a 2% (p/p), com a finalidade de promover um efeito de
coloração mais acentuado, contudo, deve ser respeitado sempre o limite de
deposição, pois esse tipo de aplicação não terá efeito satisfatório de cobertura
de cabelos grisalhos em pessoas com mais de 30% de fios brancos (LCW,
2008).
A quantidade de corante utilizada permite uma aplicação única de
aproximadamente 30 minutos e resulta em um efeito imediato. É indicada para
quem faz mechas por descoloração e deseja um efeito de cores fantasias
(FRANÇA & CARAMES, 2008).
Resistem de 3 a 6 lavagens quando aplicada em cabelos descoloridos,
comportando-se como uma coloração semipermanente.
1.2.2 Coloração Semipermanente
São formulações que utilizam o corante básico ou catiônico de baixa
massa molar que, naturalmente, têm alta afinidade pela queratina do cabelo e
resistem de 3 a 6 lavagens após sua aplicação (WILKINSON & MOORE, 1990).
O processo de coloração não envolve reação de oxidação e a aplicação
é simples, como a aplicação de um xampu e com um tempo de ação de 10 a
27
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
40 minutos, com enxágue consecutivo (BROWN, 1997).
Diversos produtos estão disponíveis no mercado: loções, xampus,
mousses, emulsões e em todos os veículos, os corantes são dissolvidos ou
dispersos em uma base solvente e contém um agente espessante para manter
a viscosidade ideal para o produto não escorrer durante a aplicação
(WOLFRAN, 2001).
A baixa massa molar permite uma pequena penetração no córtex, fato
diretamente proporcional ao aumento do valor de pH. Uma mistura de corantes
básicos aplicados em uma mistura alcalina de pH 9-10 permite a difusão das
moléculas no córtex (BROWN, 1997).
Recentemente, produtos promovem maior durabilidade da cor, resistindo
até 20 lavagens de xampu. Estas consistem em formulações que utilizam a
mistura de moléculas semipermanentes com precursores de corantes de
oxidação, aplicados com peróxido de hidrogênio para promover longa duração
da cor. Essa apresentação é ocasionalmente chamada de “demipermanente”
(WOLFRAN, 2001). Outra opção de formulação envolve a mistura de corantes
nitroanilinas com os corantes catiônicos ou básicos para promover um melhor
resultado da cor e aumentar a resistência à lavagem (LCW, 2008),
considerando a alta afinidade pelos cabelos das duas famílias de corantes. Os
espaços da superfície do fio de cabelo não preenchidos pelos corantes
básicos, serão preenchidos pelos corantes nitroanilinas, promovendo assim
uma cor muito mais uniforme na primeira aplicação. O Quadro 3 apresenta as
moléculas permitidas e utilizadas em formulações cosméticas para tinturas
capilares semipermanentes.
Além das moléculas corantes, outros ingredientes são necessários,
como: glicóis ou derivados de glicóis (glicerina), tensoativo não-iônico e
anfotéricos, amidas, fragrâncias e ácido ou álcali para ajuste de pH (ROBBINS,
1994). As nitroanilinas são moléculas constituídas de uma amina aromática
neutra, amina nitro aromática ou derivada de antraquinonas e todas são
classificadas como altamente polares e apresentam anéis mono, di ou
trinucleares. Esses corantes são difundidos no cabelo e retidos por uma fraca
ligação de Van der Walls (ROBBINS, 1994).
Por meio de um estudo da cinética de remoção do corante dos cabelos,
28
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
foi concluído que, sob mesmas condições, as moléculas maiores com trianéis
aromáticos são removidas mais lentamente dos cabelos do que as moléculas
menores, mononucleares (WONG, 1972).
Por esse motivo, analogamente, foram avaliados o desempenho e
resistência a lavagens de formulações contendo, também, moléculas catiônicas
de maior massa molar (LCW, 2008). Os corantes catiônicos apresentados no
Quadro 4 são aplicados em colorações temporárias e semipermanentes
veiculadas em xampus e condicionadores. Eles permitem efeito de reflexos
sobre os fios e são excelentes para efeito de cor instantâneo (LCW, 2008).
A similaridade entre o tamanho da moléculas catiônicas conferem uma
substantividade pelo cabelo de forma homogênea, garantindo a
reprodutibilidade da cor e a resistência à lavagem de maneira uniforme, ou
seja, todos os corantes são removidos, simultaneamente, durante as lavagens
(LCW, 2008).
A adição e o bom desempenho da coloração semipermanente estão
diretamente relacionados à perfeita solubilidade das moléculas corantes, em
geral os corantes nitroanilinas não são solúveis em água, portanto necessitam
de um glicol ou derivado de glicol, como a glicerina, para serem solubilizados
na formulação. Alguns solventes específicos, como misturas de quaternários de
alto peso molecular, álcool benzílico e glicóis, são comercializados para
garantir essa solubilidade não só na formulação, como também durante a
aplicação e a estocagem do produto (LCW, 2008).
29
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Quadro 3. Moléculas nitroanilinas utilizadas na formulação de coloração semipermanente (WENNINGER et al., 2000a)
INCI: HC Yellow nº 2
CAS No 4926-55-0 EINECS No 225-555-8 Fórmula Empírica: C8H10N2O3 Classificação Química: nitroanilina
INCI: HC Red nº 3
CAS No 2871-01-4 EINECS No 220-701-7 Fórmula Empírica: C8H11N3O3 Classificação Química: nitroanilina
INCI: 4-hydroxypropyllamino-3-nitrophenol
CAS No 92952-81-3 EINECS No --- Fórmula Empírica: C9H12N2O4 Classificação Química: nitroanilina
INCI: HC Blue nº2
CAS No 33229-34-4 EINECS No 251-410-3 Fórmula Empírica: C12H19N3O5 Classificação Química: nitroanilina
INCI: N,N’-Bis (2-hydrosyethyl)-2- nitro-phenylenediamine
CAS No 84041-77-0 EINECS No 281-856-4 Fórmula Empírica: C10H15N3O4 Classificação Química: nitroanilina
Os corantes catiônicos apresentam excelente afinidade pelos cabelos,
especialmente os danificados, pois os sítios positivos da molécula corante se
ligam aos sítios negativos presentes nos cabelos por uma ligação iônica. Eles
permitem uma maior resistência à lavagem quando se compara com moléculas
menores como as da classe das nitroanilinas (LCW, 2008).
30
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Quadro 4. Moléculas catiônicas utilizadas na formulação de coloração semipermanente (WENNINGER et al., 2000a).
INCI: Basic Red 51
CAS No 77061-58-6 EINECS No 278-601-4 Fórmula Empírica: C13H18N5 .Cl Classificação Química: corante direto
INCI: Basic Red 76
CAS No 68391-30-0 EINECS No 269-941-4 Fórmula Empírica: C20H22N3O2 .Cl Classificação Química: corante direto
INCI: Basic Brown 16
CAS No 26381-41-9 EINECS No 247-640-9 Fórmula Empírica: C19H21N4O .Cl Classificação Química: corante direto
INCI: Basic Brown 17
CAS No 68391-32-2 EINECS No 269-940-0 Fórmula Empírica: C19H20N5O3 .Cl Classificação Química: corante direto
INCI: Basic Blue 99
CAS No 68123-13-7 EINECS No 268-544-3 Fórmula Empírica: C19H20BrN4O2 .Cl Classificação Química: corante direto
INCI: Basic Yellow 57
CAS No 68391-31-1 EINECS No 269-943-5 Fórmula Empírica: C19H22N5O.Cl Classificação Química: corante direto
Os corantes catiônicos são solúveis em água, contudo, também
necessitam de solventes que além de garantir a homogeneidade da cor em
todo fio de cabelo, evitam a recristalização da molécula durante o
armazenamento do produto acabado, o que teria como consequência a não
deposição do corante sobre o fio do cabelo, pois na forma recristalizada este
31
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
não disponibiliza os sítios catiônicos para se ligarem aos fios de cabelos
(FRANÇA & CARAMES, 2008).
O controle do pH é essencial para a estabilidade da cor, portanto, deve
ser adicionado um álcali fraco como a monoetanolamina para alcançar um
valor de pH 9,0 e depois adicionar ácido fraco como o ácido cítrico em solução
10% para baixar o valor de pH para 6,0, dessa maneira, forma-se um sistema
tampão que garante a manutenção do pH durante a vida útil do produto
acabado (LCW, 2008). A Tabela 1 apresenta uma sugestão de formulação
semipermanente utilizando a mistura de moléculas catiônicas.
Outros corantes como os derivados metálicos e vegetais, também, são
considerados corantes semipermanentes e também são utilizados em
colorações capilares.
A henna é o corante vegetal mais utilizado como corante capilar,
promovendo tonalidades de cor laranja avermelhada (BROWN, 1997). Em
alguns produtos, ela é misturada com outros corantes para aumentar a
variedade de cor. Consiste nas folhas secas da planta Lawsonia alba, que
crescem no norte da África, no Meio Oeste e na Índia (WOLFRAN, 2001) e
suas propriedades corantes se devem à presença da substância 2-hidroxi-1,4-
naftaquinona, solúvel em água quente e substantiva para a queratina dos
cabelos em solução ácida de pH 5,5 (WILKINSON & MOORE, 1990). Outro
corante vegetal comumente utilizado na obtenção de tonalidades de cor
amarela é a camomila (HARRISON & SINCLAIR, 2004). Das diferentes
espécies de camomila, apenas a Anthemis nobilis (camomila romana) e a
Matricaria chamomillae (camomila alemã) têm aplicações cosméticas e ambas
são substantivas aos cabelos. O ingrediente ativo das flores é o 1,3,4-
triidoxiflavona, também, denominada de apigenina (WILKINSON & MOORE,
1990).
32
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Tabela 1. Exemplo de formulação semipermanente
Função INCI % m/m
A
Água deionizada Water 70,340
Conservante Propylene Glycol (and) Diazolidinyl Urea
(and) Iodopropynyl Butylcarbamate 0,300
Corante direto azul
Basic Blue 99 (and) Basic Brown 16 (and) Acid Violet 43 (and) Basic Red 76 (and)
Basic Yellow 5 0,160
Corante direto vermelho
Basic Red 51 0,001
Corante direto marrom
Basic Brown17 0,020
Solvente Propylene glycol (and) Benzyl Alcohol
(and) Quaternium-80 15,000
Hidratante Algae 5,000
Tensoativo anfotérico
Cocoamidopropylbetaine 2,000
B Espessante
Guar Hydroxypropyltrimonium Chloride (and) Hydroxyethyl Cellulose (and)
Glucose 2,000
Umectante (glicol) Propylene glycol 5,000
C Agente
alcalinizante Trietanolamine
q.s. pH 9,0
Os corantes metálicos são derivados de sais de prata, chumbo e
bismuto e são tradicionalmente utilizados pelo público masculino, pois o efeito
da coloração não é imediato e não promove 100% de cobertura dos fios
brancos. O escurecimento dos fios ocorre gradualmente promovendo um
aspecto mais natural, o que agrada esse público. O uso é limitado à quantidade
de cabelos grisalhos (HARRISON & SINCLAIR, 2004), pois, cabelos com
grandes quantidade de fios brancos, podem não apresentar um resultado
satisfatório, devido à falta de homogeneidade da coloração final. Os compostos
mais utilizados são derivados do chumbo, contudo, também, são empregados
derivados de prata, cobre, ferro, níquel, cobalto e, menos frequente, os sais de
bismuto (WILKINSON & MOORE, 1990). Os produtos que contém acetato de
chumbo diluído são aplicados nos cabelos diariamente e não necessitam de
enxágue, assim o sal metálico fica exposto ao oxigênio do ar e reage com o
enxofre elementar dos cabelos em uma reação de redução da queratina para
gerar uma mistura de sulfetos insolúveis e óxidos metálicos (WILKINSON &
MOORE, 1990) desenvolvendo assim uma coloração escura em parte dos fios,
permitindo o escurecimento gradual dos cabelos grisalhos (WOLFRAN, 2001).
33
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Analisando o mecanismo de formação da cor, uma desvantagem
observada no processo de coloração metálica, é que não existe um controle na
progressão da cor, pois devido à composição de queratina de cada cabelo, a
redução ocorrida no processo resultará em diferentes cores, onde nas
primeiras aplicações, os cabelos podem apresentar tonalidades esverdeadas,
amareladas, etc. O resultado final é natural, pois progressivamente a cor se
desenvolve para tonalidades mais usuais como castanhos e pretos e não há a
cobertura de 100% dos fios brancos permitindo assim um efeito ainda grisalho.
1.2.3 Coloração Permanente
As colorações capilares permanentes são as mais comumente utilizadas
(HARRISON & SINCLAIR, 2004). Como indica sua denominação, esta
categoria proporciona uma eficácia de coloração permanente, resistente a
lavagens com xampu e outros fatores externos, tais como: aplicação de
temperatura com secagens, fricção, luz, entre outros. Esta categoria representa
cerca de 80% das colorações comercializadas (WILKINSON & MOORE, 2004).
As colorações permanentes permitem quaisquer tonalidades, cobertura de até
100% de fios brancos e pode escurecer ou clarear a tonalidade natural dos
cabelos (DRAELOS, 1991).
A formação da cor acontece sob mistura e envolve reações complexas
entre precursores na presença de um agente oxidante (WOLFRAN, 2001). Os
precursores podem se classificar em duas categorias: as denominadas bases
de oxidação ou intermediários primários, e os denominados acopladores ou
modificadores de reação (WILKINSON & MOORE, 1990).
A reação é dada em um meio alcalino que promove a expansão da
cutícula e permite a penetração das moléculas corantes no córtex (BOLDUC &
SHAPIRO, 2001). A ação do oxidante permite o início da reação que ocorre no
interior do fio de cabelo resulta em complexos coloridos de alta massa molar, o
que evita a saída das moléculas do fio. Parte da reação acontece, também, na
cutícula do fio com as moléculas que não penetraram no córtex e que são
removidas após as primeiras lavagens.
O hidróxido de amônio, e as etanolaminas são os agentes alcalinizantes
mais utilizados. Uma mistura de tensoativos e solventes são utilizadas para
34
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
dispersar as moléculas corantes e garantir a umectação do cabelo. Uma
pequena quantidade de agente redutor é adicionada para prevenir a auto-
oxidação dos corantes durante o armazenamento do produto acabado
(WOLFRAM, 2001).
Os veículos utilizados podem se apresentar na forma de emulsão, gel,
solução e pó.
As reações envolvidas nas colorações permanentes são do tipo óxido
redução (redox), sendo a oxidação associada à liberação de elétrons pelo
agente oxidante e a redução na aceitação de elétrons pelo agente redutor
(VOGEL, 1981).
a) Bases de Acoplamento
As bases são compostos aromáticos derivados de benzeno, substituídos
por pelo menos dois grupos doadores de elétrons, tais como NH2 e OH em
posições para ou orto para conferir a propriedade de fácil oxidação
(WILKINSON & MOORE, 1990).
Dois principais compostos utilizados como base são o p-fenilenodiamina
(Figura 14) e o p-aminofenol (Figura 15):
Figura 14. INCI: p-phenylenodiamine - PPD (WENNINGER et al., 2000b).
CAS No 106-50-3
EINECS No 203-404-7
Fórmula Empírica: C6H8N2
Classificação Química: amina aromática
35
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 15. INCI: p-aminophenol – PAP (WENNINGER et al., 2000Bb).
CAS No 123-30-8
EINECS No 204-616-2
Fórmula Empírica: C6H7NO
Classificação Química: substituto fenol
a) Modificadores de reação
Também denominados acopladores, são compostos aromáticos
derivados do benzeno, substituídos por grupos como NH2 e OH, em posição
meta, e que não apresentam fácil oxidação por H2O2 (WILKINSON & MOORE,
1990). Existem muitos modificadores de reação disponíveis no mercado,
contudo, selecionando apenas alguns mais importantes como os apresentados
no Quadro 5, é possível formular todas as cores naturais e fantasias.
36
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Quadro 5. Modificadores de reação (WENNINGER et al., 2000).
INCI: 4 - chlororesorcionol
CAS No 95-88-5 p.266 EINECS No 202-462-0 Fórmula Empírica: C6H5ClO2
Classificação Química: fenol
halogenado
INCI: 2,4 diaminophenoxyethanol HCl
CAS No 66422-95-5 p.405 EINECS No 266-357-1 Fórmula Empírica: C8H12N2O2 .2HCl Classificação Química: sal de amina aromática
INCI: 2– amino-hydroxyethylaminoanisole
sulfate
CAS No 83763-48-8 p.67 EINECS No 280-734-8 Fórmula Empírica: C9H14N2O2 .H2O4S Classificação Química: sal de amina aromática
INCI: 4 – amino-2-hydroxytoluene
CAS No 2835-95-2 p.67 EINECS No 220-618-6 Fórmula Empírica: C7H9NO Classificação Química: substituto
aromático
INCI: m-aminophenol
CAS No 591-27-5 p.69 EINECS No 209-711-2 Fórmula Empírica: C6H7NO Classificação Química: substituto fenol
INCI: Resorcinol
CAS No 108-46-3 p.1278 EINECS No 203-585-2 Fórmula Empírica: C6H6O2 Classificação Química: fenol
c) Alcalinizantes
A adição de compostos alcalinizantes é necessária no processo de
coloração a fim de promover o valor de pH adequado para o inicio da reação de
oxidação. Os alcalinizantes mais utilizados são a amônia, utilizada em forma de
hidróxido de amônio e a monoetanolaminas quando os veículos contém água e
37
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
o silicato de sódio quando o veículo é sob forma sólida (pó).
O NH3 (amônia) é um gás incolor de odor pungente característico, muito
tóxico e se dissolve facilmente em água liberando calor. A 20oC e uma
atmosfera de pressão; 53,1g de NH3 se dissolve em 100g de água. Isto
corresponde a 702 volumes de NH3 dissolvendo-se em 1 volume de água. Em
solução, a amônia forma o hidróxido de amônio, NH4OH, comportando-se
como base fraca de acordo com a reação 1 (LEE, 1996).
NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH- Kb = 1,8 x 10-5 mol-1 reação 1
Quando se trabalha com a amônia, é possível obter colorações que
permitem 100% de cobertura de fios brancos, bem como a remoção dos
pigmentos naturais presentes nos cabelos – a melanina.
Esse tipo de tintura é considerada permanente, visto que após a
formação do polímero colorido no interior da córtex, não é possível a remoção
total dos mesmos. Alguns polímeros podem ser eliminados com agentes
redutores como o hidrossulfito de sódio (WILKINSON & MOORE, 1990).
A adição da monoetanolamina (MEA) é necessária para manter o pH
ideal para reação, contudo não terá o efeito de remoção de melanina, ou seja,
esse tipo de coloração está indicada para tonalidades semelhantes ou mais
escuras daquela do cabelo que será aplicado (FRANÇA & CARAMES, 2008).
Os metassilicatos são, às vezes, designados simplesmente como
silicatos. Somente os silicatos de metais alcalinos são solúveis em água, como
o silicato de sódio. São hidrolisados em soluções aquosas e, portanto, resultam
reação alcalina segundo reação 2 (VOGEL, 1981):
SiO32- + 2H2O ↔ H2SiO3 + 2HO- reação 2
d) Agentes redutores
Os agentes redutores são adicionados nas formulações de tinturas de
oxidação para retardar a reação entre bases e modificadores de reação e evitar
seu início no próprio tubo da tintura durante o tempo de armazenamento.
Uma das moléculas mais utilizada para tal aplicação é o metabissulfito
38
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
de sódio (MBS).
e) Antioxidante
O antioxidante é extremamente necessário para evitar o início da reação
antes da adição do próprio oxidante. Recomenda-se utilizar uma molécula
antioxidante na fase aquosa da formulação junto com a adição dos corantes,
pois a manipulação das bases e modificadores de reação e posterior adição na
fase aquosa para solubilização das moléculas poderiam iniciar a reação,
podendo interferir na coloração final do produto.
Uma das moléculas mais utilizadas para tal função na fase aquosa é o
ácido eritórbico (AeB).
Recomenda-se utilizar, também, uma molécula antioxidante na fase
oleosa, quando a coloração é veiculada em forma de emulsão, pois assim evita
o amarelamento das ceras e também, auxiliar na proteção da reação evitando
a oxidação das bases e modificadores de reação. Uma das moléculas mais
utilizadas é o t-butilquinona (TBQ) (FRANÇA & CARAMES, 2008).
f) Oxidantes
Existem basicamente dois tipos de oxidantes utilizados em tintura de
oxidação: peróxido de hidrogênio, quando o veículo permite a presença de
água, e o persulfato de sódio, quando o veículo é pó.
I) Peróxido de hidrogênio (H2O2)
O H2O2 puro é um líquido incolor bastante semelhante à água. Forma
mais ligações de hidrogênio que a água, tendo um ponto de ebulição mais
elevado (PE=152oC, PF=-0,4oC). É mais denso que a água
(densidade=1,4g.cm-3). É utilizado em grande escala como alvejante para
tecidos, papel e polpa de madeira. Pequenas quantidades são usadas para
descolorir cabelos, penas, graxas e gorduras. É utilizado como agente oxidante
no laboratório e como antisséptico para ferimentos (LEE, 1996).
É encontrada, comercialmente, na forma de soluções a 10, 20, 40 e 100
volumes (VOGEL, 1981). Ainda que muitas vezes conhecido como forte agente
oxidantes, o peróxido de hidrogênio pode ser utilizado como redutor. Sua ação
39
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
oxidante é baseada numa reação envolvendo dois elétrons, que resulta na
formação de água, conforme reação 3.
H2O2 + 2H+ + 2e- → 2H2O reação 3
Como agente redutor, o peróxido de hidrogênio libera dois elétrons e
forma-se o gás oxigênio, apresentados na reação 4.
H2O2 → O2↑ + 2H+ + 2e- reação 4
Sua participação nas reações oxirredução depende da força relativa de
oxidação ou redução do outro parceiro reagente e, também, do pH da solução
(VOGEL, 1981).
Os peróxidos são muito instáveis, sendo necessária à utilização de
estabilizadores como estanato de sódio e o pentassódio pentetato (LCW,
2008). Em geral, são utilizados veiculados sob forma de emulsão e
denominados “água oxigenada cremosa”.
II) Persulfato de sódio
Os persulfato mais conhecidos são o de sódio, potássio, amônio e bário
e todos são solúveis em água (VOGEL, 1981).
Todos os persulfatos são decompostos por ebulição com água em
sulfato, ácido sulfúrico livre e oxigênio, sendo um agente oxidante interessante
para aplicação cosmética, segundo reação 5.
2S2O82- + 2H2O → 4SO4
2- + 4H+ + O2↑ reação 5
g) Veículos
A tintura de oxidação sob forma de emulsão é a mais comercializada no
mercado nacional, contudo outros veículos estão disponíveis como a tintura em
gel, solução (líquida) e em pó.
Na elaboração de uma formulação sob forma de emulsão básica, a
composição colorimétrica é adicionada junto com os agentes redutores e
40
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
antioxidantes em 20% da fase aquosa, pois assim essa emulsão pode ser
fabricada como fase única. Os outros 80% da água são adicionados em um
tanque de fabricação e aquecidos a 70º C, sob agitação constante, alcançada a
temperatura são adicionadas todas as ceras e o agente emulsionante,
mantendo uma agitação constante até resfriamento a 40ºC, onde se adicionam
os 20% restantes da água com os corantes, agentes redutores e antioxidantes
e o hidróxido de amônio.
É recomendado medir o teor de amônia no final do processo e após 24
horas, para garantir que a quantidade de alcalinizante é suficiente para a
reação se completar. Por ser muito volátil, uma pequena quantidade de amônia
pode ser perdida durante o processo, portanto é necessário um ajuste antes do
envase (FRANÇA & CARAMES, 2008).
Segundo anexo V da R.D.C. no 79 da ANVISA, a quantidade máxima de
amônia livre é de 6% expressa em NH3 (BRASIL, 2000), portanto o controle
final do alcalinizante é de acordo com o teor de amônia e não de acordo com o
pH da formulação, pois será consequência da quantidade de alcalinizante
adicionado no sistema. O método de determinação da quantidade de amônia
livre é descrito no guia de controle de qualidade de produtos cosméticos da
ANVISA (BRASIL, 2007).
Todas as avaliações de controle de qualidade como das características
organolépticas (cor, odor e aparência), viscosidade, teor de amônia, controle da
cor na aplicação e resistência a lavagens a xampus, são executadas sempre
24 horas após a preparação do produto, pois assim todos os corantes
adicionados já estão estabilizados e evitam um variação de cor durante a
aplicação do produto e falsos resultados durante as análises (FRANÇA &
CARAMES, 2008).
1.2.4 Formação das cores no cabelo
Vários parâmetros podem afetar o processo de formação da cor, como:
valor de pH, tempo de pausa, queratina do cabelo, pureza da molécula corante.
A variação do valor de pH influencia diretamente na velocidade da
reação; meios como valor de pH mais alcalinos são favoráveis à reação e
facilita a abertura da cutícula para a penetração das moléculas na estrutura do
41
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
córtex.
O tempo de pausa é essencial para que ocorra a reação completa entre
as base e os modificadores de reação; segundo orientações dos fabricantes o
produto deve ficar em contato com o cabelo de 30 a 45 minutos após o término
da aplicação, pois assim é possível garantir a reprodução da cor e a
durabilidade a lavagens. A remoção do produto em um tempo menor do que o
indicado pode interromper a reação antes que ela se complete, surgindo um
desvio na cor final, bem como prejudicar a resistência à lavagem, pois não
houve tempo o suficiente para a reação chegar ao córtex do fio, ficando nas
partes mais superficiais do cabelo, sendo facilmente removíveis após algumas
lavagens. (LCW, 2008).
A pureza das moléculas é representada pela quantidade de metais
pesados presentes o que pode interferir no rendimento das reações. Em geral,
são citadas em valores nas legislações cosméticas vigentes e podem
influenciar diretamente no resultado final da cor, visto que com menos
impurezas, as moléculas podem ter um rendimento maior na reação para a
formação de uma cor consistente (LCW, 2008).
Uma das fases intermediárias a formação da cor é a Base de
Bandrowski, conforme Figura 16 (ALTMAN & RIEGER, 1967) formada pela
reação da base de acoplamento p-fenilenodiamina (PPD) em meio alcalino e
adição de peróxido de hidrogênio; é um composto com reação lenta que reage
preferencialmente com os modificadores de reação descritos no Quadro 5,
para a formação de compostos coloridos que surgem após gradativamente,
pois a reação ocorre em etapas até a formação final da cor e as quantidades
de base de acoplamento e modificador de reação variam de acordo com a
coloração final desejada (ALTMAN & RIEGER, 1967). De 3 a 5% do PPD se
transforma na Base de Bandrowski, que está presente na maioria das reações
de oxidação, mas não interfere na cor final do cabelo (TUCKER, 1966).
42
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 16. Base de Bandrowski (ALTMAN & RIEGER, 1967)
CAS No 20048-27-5
Fórmula Empírica: C18H18N6
Os compostos intermediários tem tamanhos similares e por esse motivo
há uma penetração fácil e uniforme no interior do fio (HEALD, 1963). O
tamanho de diâmetro crítico das moléculas para ocorrer essa penetração é de
6Ä, onde os intermediários na maioria das vezes variam de 4,7 a 5,6 Ä
(WILMSMANN, 1961). A formação das cores se baseia em uma série de
reações de oxidação e acoplamento, divididas em três etapas principais:
a) Formação de quinonaminas: consiste na oxidação das bases
pouco reativas com o peróxido de hidrogênio em meio alcalino com a formação
de quinonas monaminas procedentes de para e orto-aminofenóis, e quinonas
diaminas procedentes de para-fenilenodiamina (Figura 14) e orto-
fenilenodiamina. O PPD (para-fenilenodiamina), especialmente, é oxidado em
um intermediário reativo, a quinoamina, que na presença do modificador de
reação vai gerar um polímero colorido (ALTMAN & RIEGER, 1967)
b) Formação de difenilaminas: os cátions das quinona formadas
na primeira etapa recebem uma adição conjugada dos acopladores para formar
uma p-fenilenodiamina substituída.
Estruturas de compostos nucleofílicos capazes de adicionar ao –NH das
quinonas aminas ligando ao átomo de nitrogênio, incluindo os acopladores da
estrutura meta e as bases originais para não oxidadas, e funcionam como
acopladores por suas próprias aminas. Como exemplo, temos a formação de
43
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
difenilaminas, a partir da reação de p-fenilenodiamina com m-fenilenodiamina
em sua forma carbonila (FRANÇA & CARAMES, 2008).
Deste modo, pode-se obter uma série completa de várias difenilaminas
substituídas partindo de quinona aminas de outras bases para e reagindo com
outras bases não oxidadas.
c) Formação da cor: as difenilaminas formadas, previamente e de
modo transitório, podem ser considerada como novas bases de oxidação, em
que um dos anéis de benzeno está trissubstituído (em posições 1,2,4 ou 1,2,5)
por grupos doadores de elétrons. Em virtude disto, possuem em grau
crescente, os mesmos potenciais de reação, possibilidade de oxidação e
capacidade de acoplamento que as bases originais para (p-) das que são
derivadas (WILKINSON & MOORE, 1990).
O composto intermediário formado nesses trímeros da p-fenilenodiamina
é à base de Bandrowski, já apresentada na Figura 16, considerado como
intermediário principal na formação das cores. Como comentado anteriormente,
o processo ocorre numa velocidade lenta na presença de peróxido de
hidrogênio que varia de 30 a 45 minutos, o que é interessante para a
penetração desses intermediários no córtex, pois as moléculas inicialmente
com tamanhos pequenos, quando transformados na base de Brandrowski
aumentam seu tamanho e já não teriam uma penetração tão satisfatória
(WILMSMANN, 1961). Os modificadores de reação se oxidam e se
transformam em indoaminas, indoanilinas e indofenol adequados – em um
primeiro grupo de corantes – ou entre si como acopladores após as
quinoaminas procedentes das bases originais para (p-), que continuam sendo
formadas no meio de reação, dando lugar a uma fenilamina dupla. Estes novos
compostos que se condensam cada vez mais, seguidos de posteriores
oxidações, ocasionam novos corantes com mais de três anéis de benzeno
como apresentado na Figura 17.
Portanto, a coloração nos fios de cabelos formada a partir da reação de
base de acoplamentos e modificadores de reação é resultado, parte pela
competição entre os corantes indoaminas, e parte pelos corantes originados
em cascata da condensação e oxidação das reações primárias (WILKINSON &
44
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
MOORE, 1990).
Figura 17. a) Formação de quinonaiminas a partir de p-fenilenodiamina e p-
aminofenol. b) Formação de 4,2,4’-triaminodifenilamina (WILKINSON & MOORE, 1990).
45
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
1.2.5 Nomenclatura das cores
Existe uma tabela orientativa (Tabela 2) criada em uma convenção
comercial Europeia onde estão descritas as cores de tinturas de oxidação
levando em consideração a tonalidade principal, que varia do preto ao louro
extra claro e as nuances ou reflexos secundários que informarão se a
tonalidade está por exemplo avermelhada ou dourada.
Tabela 2. Descrição técnica de tonalidade de cabelo (LCW, 2008).
Níveis de Tonalidade Reflexos ou Nuances
1 – Preto 1 – Cinza (azulado) 2 – Castanho Muito Escuro 2 – Pink 3 – Castanho Escuro 3 – Dourado (amarelo) 4 – Castanho Natural 4 – Cobre (laranja) 5 – Castanho Claro 5 – Mahogany (laranja avermelhado) 6 – Louro Escuro 6 – Vermelho 7 – Louro Natural 7 – Verde (mate) 8 – Louro Claro --- 9 – Louro Muito Claro --- 10 – Louro Extra Claro (albino) 0 – Intensifica a cor (depois) ou reduz a cor
(antes)
Exemplos:
Nuances simples
7,4 (ou 7.4 ou 74
) = louro (7) acobreado (4)
7,04 < 7,4 < 7,40 < 7,44
Nuances secundárias:
4,16 (ou 4.16 ou 416
) = castanho violeta (cinza + vermelho)
7,43 (ou 7.43 ou 743
) = louro dourado acobreado
7,34 (ou 7.34 ou 734
) = louro acobreado dourado
46
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
1.3 Alisantes/relaxantes
A arte de alisamento de cabelo tem sido praticada desde o início do
século XX, quando C.J. Walker teve a ideia de usar um pente de metal
aquecido no cabelo embebido com óleo, para dar forma aos fios. Este estilo de
alisamento temporário utilizando fonte de calor é ainda utilizado, sob auxílio
das pranchas aquecedoras e adição de um óleo ou loção aplicada ao cabelo
para protegê-lo. Por volta de 1959 , foram introduzidos nos salões de
cabeleireiro os métodos químicos mais elaborados à base de hidróxido de
sódio. Em seguida, foram utilizados outros métodos baseados em sulfitos ou
tioglicolato (ZVIAK & SABBAGH, 2005).
Existem, duas diferentes categorias de alisamento capilar: temporário e
permanente. A primeira, consiste em um processo mecânico que emprega
calor e a segunda, consiste na redução química das ligações dissulfídicas do
cabelo, utilizando ou um agente alcalino com posterior neutralização do fio com
a nova conformação ou utilizando a tecnologia de redução/oxidação, baseada
na utilização de tióis (ZVIAK & SABBAGH, 2005).
1.3.1 Alisamento temporário
Para promover um alisamento temporário, o agente primário necessário
é a água, que irá plastificar o cabelo, estica-lo suavemente e quando seco
manterá a forma e o alongamento (BOUILLON & WILKINSON, 2005). Em
condições normais, o cabelo tem cerca de 10% de água retida, mas esse teor
varia com a umidade relativa do ar. Quando molhado, o cabelo chega a
absorver uma quantidade de água equivalente a 30% do seu peso. Com a
absorção de água, muitas ligações fracas são quebradas, o que promove um
inchamento, aumentando o volume do cabelo (GOMES, 1999). Uma das
técnicas mais utilizadas, mesmo por usuárias de alisamentos permanentes,
consiste na escovação com tensão aplicada sob calor. É espalhado um
material oleoso, para proteção do fio e o efeito de alisamento é obtido pela
combinação da tensão aplicada na escovação e a própria hidratação natural do
fio (WOLFRAN, 2001). O material oleoso, em geral, é baseado em vaselina,
óleo mineral ou silicones, misturado com ceras, ésteres e perfume, que além
de proteger o fio e lubrificar, evita o excesso de eletricidade e atua como uma
47
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
barreira para agentes externos, como a poluição. Cabelos que são submetidos
a essa técnica, frequentemente, apresentam quebras e ficam muito
danificados. Na atualidade, como complementação desta, é aplicada uma
carga extra de calor por meio das chapas aquecedoras.
Por volta de 1970, foi introduzida a técnica de aplicação de golpe de ar,
ou seja, modelagem dos fios com escova e secador, o que gerou um abandono
de acessórios como os bobes de cabelos (BOUILLON & WILKINSON, 2005). O
secador de cabelos, Figura 18 tem a função de tirar o excesso de umidade e
fornecer a primeira modelagem aos fios, por meio de um forte jato de ar
quente.
Figura 18. Hair-Dryer (GOETSCHI, 2000).
Alguns acessórios foram desenvolvidos para serem acoplados ao
secador de cabelos, a fim de facilitar o alisamento, visto que para o efeito liso
precisa utilizar o secador e a escova de forma arredondada, portanto o
equipamento chamado como hair straightening nozzle, como na Figura 19,
substitui a escova e tem uma estrutura dois pentes paralelos para alinhar os
fios simultaneamente a secagem, com a proposta de facilitar o processo de
alisamento temporário.
48
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
Figura 19. Hair-Straightener Nozzle (MORROW, 2000).
Em 1909 foi criado um equipamento complementar para o alisamento
capilar como o apresentado na Figura 20, chamado de Alisador de Cabelos
(hair-straightener), onde este consistia em aplicar uma pressão através das
pontas do equipamento até dar forma aos fios (SHERO, 1909), este foi um dos
primeiros projetos das atuais chapas aquecedoras.
Figura 20. Hair-Straightener (SHERO, 1909).
Anos depois, diversos equipamentos foram patenteados com o intuito de
promover alisamento capilar, como uma escova metálica pré aquecida que
tinha como objetivo diminuir frizz e indicada para cabelos crespos e cacheados
(PROCTOR, 1922). Seguindo ideias de pranchas e processo pré aquecidos,
outras pranchas como a proposta por Leland em 1925 também foram lançadas
com a indicação de pré-aquecer essa prancha antes da aplicação.
As chapas aquecedoras utilizadas atualmente possuem um aquecimento
elétrico, revestimentos interno variados, como o cerâmica por exemplo, e ainda
podem contar com outros benefícios como a distribuição de ânions e ozônio
49
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
por orifícios laterais durante o procedimento do alisamento temporário como
apresentado na Figura 21, e com a proposta de proteção dos fios para evitar
quebras e promover sensorial agradável e toque macio (CHA, 2005). O próprio
inventor alega que ainda não é claro o quanto a adição de ânions e de ozônio
pode ser benéfica aos cabelos mas informa que o processo é substancialmente
melhorado quando se compara com a utilização de chapas aquecedoras
comuns.
Figura 21. Alisador capilar elétrico equipado com gerador produzindo ânions e ozônio (CHA, 2005).
1.3.2 Alisamento permanente
No inicio do desenvolvimento de produtos alisantes, o alisamento capilar
permanente podia ser alcançado apenas com um pH muito alto com aplicação
de um álcali forte. Contudo, Wong et al. (1994) observou que também pode ser
alcançada com um pH neutro com o sal de lítio, ou mesmo a pH ácido com
resorcinol, concluindo também que alguns tratamentos de alisamento resultam
em perda considerável de cistina e outros deixam a cistina totalmente intacta; a
lantionina é produzida, em alguns casos, mas está ausente em outras e definiu
que o primeiro requisito para um tratamento eficaz de alisamento é a
capacidade de induzir a supercontração da fibra capilar que estaria ligado com
certos acontecimentos moleculares, como a dobragem da cadeia e
transformação de alfa-beta do polipéptido na queratina do cabelo, ou seja, o
primeiro passo no processo de alisamento é o desenrolar da ondulação do
cabelo com a ação de inchamento (intumescimento) radial da fibra e a
subsequente supercontração da fibra, onde deve ser irreversível e substancial
(5% ou mais), pois só assim o alinhamento permanente pode ser alcançado.
50
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
O intumescimento da fibra pode ser dado a partir do contato com a água,
contudo esse processo é reversível ou mesmo com variações de pH, já na
presença de redutor ou oxidante, esse intumescimento já não é reversível
podendo causar danos às fibras. Alguns autores já estudaram o dano causado
na fibra pós imersão de fibra capilares em solução de tioglicolato de amônio a
concluíram que o intumescimento na presença de agentes redutores podem
sensibilizar substancialmente o cabelo, especialmente ao efeito hidrolítico e
também concluíram que a etapa de neutralização é de extrema importância na
tentativa de deixar os cabelos com as características originais de resistência
química (POWERS & BARNETT, 1952).
A cinética da supercontração também é importante na determinação do
resultado de alisamento permanente, pois quanto mais rápida supercontração
da fibra, mais rápido pode ser alcançado o efeito liso. O efeito da
supercontração da fibra é essencialmente a " bloquear" a fibra da configuração
linear , impedindo-o de reverter para a sua configuração nativa encaracolado.
Ao nível molecular, a supercontração da fibra é o resultado de alterações na
estrutura secundária, a assim chamada fase de transição envolvendo a fase α-
β organizada da queratina, e pode-se dizer que é uma consequência
irreversível das mudanças de conformação molecular que leva ao alisamento
permanente. A clivagem da cistina e da formação de lantionina são apenas
subprodutos de reação e não os requisitos principais de um alisamento
permanente (WONG et al., 1994).
As mais efetivas categorias de alisamentos conhecidos como
“relaxantes” são baseados em agentes alcalinos como ingrediente ativo.
Hidróxido de sódio ou potássio ou carbonato de sódio em combinação com
guanidina são usados na concentração de 1,5 a 3%, agindo durante 15 minutos
sob os fios e reduzem irreversivelmente o conteúdo de cistina do cabelo,
resultante da união de duas cisteínas, para dois terços da quantidade original.
O tioglicolato alcalino, também, é utilizado como ingrediente ativo para
relaxantes, em base emulsão (creme) de alta viscosidade atua no cabelo
enquanto este passa pelo processo de escovação, e a viscosidade do creme
ajuda manter a conformação do fio estendido durante o processo (30 minutos a
2 horas), dependendo da configuração inicial dos cachos do cabelo. Para
51
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
reconstituir a ligação dissulfídicas do cabelo é recomendada uma lavagem
alcalina (pH 8,0-10,0) com um agente oxidante, para eliminar o residual de
sulfito redutor (WOLFRAN, 2001).
Em resumo as técnicas utilizadas no processo de alisamento são
basicamente duas e cada uma induzem uma modificação química específica
no cabelo com diferentes propriedades mecânicas e de alisamento. A primeira
técnica de alisamento consiste na redução/oxidação da fibra, que promove uma
característica plástica após a fase de redução recuperando sua elasticidade e
fixação. A segunda técnica utilizando produtos alcalinos apresentam as
propriedades mecânicas modificadas de uma forma irreversível e com
características plásticas de extensão e alongamento. Essa técnica é mais
efetiva com maior durabilidade do efeito liso devido à modificação da fibra
capilar. Lembrando que as duas técnicas são incompatíveis entre si e se
desejar fazer a troca de produtos é necessário aguardar o crescimento dos fios
(ZVIAK & SABBAGH, 2005).
a) Hidróxidos
Em um experimento para avaliar o poder de alisamento dos hidróxidos,
Wong et al. (1994), fez um experimento simples onde deixou um cabelo
encaracolado em uma solução reagente de hidróxido de sódio 1N por 10 a 15
minutos. O cabelo encaracolado tornou-se retilíneo sem a presença de uma
força externa para estiramento das fibras, ou seja, o reagente quebrou as
ligações do cabelo responsáveis pela formação da curvatura do fio.
Os alisantes/relaxantes podem, de acordo com o tipo de hidróxido
utilizado, ser divididos em duas categorias: relaxantes a base de “lixívia” (Lye
relaxers) que contém hidróxido de sódio como ativo e relaxantes “sem lixívia”
(no lye relaxers) que contém hidróxido lítio ou uma mistura de hidróxido de
sódio e carbonato de guanidina, que gera hidróxido de guanidina, e deve ser
aplicado assim que formado para evitar deterioração do produto (SA DIAS,
2004, HARRISON & SINCLAIR, 2004).
Em geral, cabelos afro-descendentes podem ser alisados por meio de
agentes redutores fortemente alcalinos, como os a base de hidróxidos, capazes
de romper as pontes de dissulfetos que formam a cistina (duas moléculas de
52
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
cisteína ligadas por ligações de enxofre), responsáveis pela forma do cabelo.
Os hidróxidos, por sua natureza química, pode causar consideráveis danos ao
cabelo, além de apresentar potencial de irritação ao couro cabeludo (SYED &
NAQVI, 2000), sendo que o hidróxido de guanidina é geralmente menos
irritante que o de sódio (HARRISON & SINCLAIR, 2004). Por isso, esse tipo de
produto deve ser aplicado por profissionais qualificados, visto que o contato da
pele com o produto pode causar alopecia e queimaduras (DRAELOS, 2005;
ROBBINS, 2012).
O mecanismo de ação dos hidróxidos baseia-se na reação de
lantionização, na qual o íon hidroxila quebra as pontes de dissulfeto, gerando
ácido sulfênico. A instabilidade deste ácido provoca em reações subsequentes
a formação da lantionina, que ajuda a estabilizar a nova conformação da fibra
capilar. A lantionina diferencia-se da cistina por apresentar apenas 1 átomo de
enxofre, ao contrário da cistina, que possui a ligação dissulfídica, como
apresentado na Figura 22. A transformação do aminoácido cistina em
lantionina provoca o enfraquecimento da fibra capilar, relacionado à redução na
sua resistência mecânica e propensão de quebra (DRAELOS, 2005;
MIRANDA-VILELA et al., 2013; ROBBINS, 2012).
Figura 22. Reação de lantionização (Adaptado de DRAELOS, 2005)
O pH alcalino característico deste tipo de produto promove o
intumescimento da fibra, permitindo a abertura da cutícula, por onde o ativo
alisante penetra e atinge o córtex. Após o tempo de reação (necessário para
que a reação de lantionização se complete), deve-se aplicar um agente
neutralizador (substância que acidifica o pH) para que o processo seja
interrompido e as escamas da cutícula se fechem (BOUILLON & WILKINSON,
2005). A concentração de hidróxido de sódio varia de acordo com o grau de
53
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
alisamento requerido: de 1,85 a 2,40% para um processo suave; de 2,06 a
2,20% para uma alisamento normal e de 2,25% a 2,40% para um cabelo mais
resistente (SA DIAS et al., 2007).
Para saber se o processo de neutralização foi satisfatório, em geral,
utilizam-se xampus (pH entre 4,5 e 6,0) com indicadores; quando a água de
lavagem não apresentar mais coloração, o processo de lavagem é interrompido
(DRAELOS, 2005).
b) Tioglicolato de amônio
Uma solução baseada em tioglicolato de amônio surgiu na década de
30, quando foi introduzida como primeira ondulação fria, que substituiu os
métodos de ondulação por calor. Foi conferida a patente original dos Estados
Unidos da America a E. McDonough em 16 de junho de 1941 (DRAELOS,
2000). Os produtos de alisamento com tioglicolato de amônio foram baseados
nas técnicas de ondulação criada desde então.
O processo de alisamento com tioglicolato de amônio mostrado na
Figura 23 consiste em três passos: redução seguido por lavagem, tratamento
térmico e oxidação (OGAWA et al., 2009). O tioglicolato reduz as pontes de
dissulfeto no cabelo, deixando os cisteinatos, íons negativamente carregados,
e nesse ponto, o cabelo torna-se inerte para tomar a forma desejada, em caso
de permanente, formato encaracolado e em caso de alisamento, recebe o
formato alinhado fixando-se nesse novo formato pela ação da prancha
aquecedora e então utiliza0se um agente oxidante como o peróxido de
hidrogênio ou bromato de sódio, para formar novas ligações dissulfetos que
ficarão ancoradas Figura 23 no fio de cabelo (DRAHL, 2010).
Figura 23. Tioglicolato de amônio formado pelo ácido tioglicólico na presença de sais
de amônio (WILKINSON & MOORE, 1990)
54
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
A eficácia de um alisamento com tioglicolato de amônio pode ser medida
pela contração do comprimento da fibra dependendo da razão de ácido
tioglicólico, pH, tempo, temperatura da prancha aquecedora (OGAWA, et al.,
2009). Cerca de 5% a 8% de contração do fio deve ser detectada para o
alisamento ser considerado bem feito, cerca de 89% do teor inicial de cistina é
retido nos cabelos alisados com tioglicolato de amônio e cerca 11% é
convertido em ácido cistéico (OGAWA, et al., 2000).
Um processo combinado do tratamento químico com o térmico e
normalmente utilizado para o alisamento permanente. No químico há um
processo de redução utilizando tioglicolato de amônio, com uma degradação
das pontes dissulfídicas presente no cabelo. O grupo tiol reduz a frio as
ligações de enxofre seguindo a reação 6:
CH – CH2 – S – S CH2 – CH + 2R – SH → 2CH – CH2 – SH + R – S – S
– R
reação 6
Essa reação é controlada por vários fatores de equilíbrio que dependem
de diferentes parâmetros como pH, tensão durante o tratamento,
intumescimento da fibra, carga da proteína, concentração, tempo, entre outros,
contudo o fator principal que controla o grau de desdobramento de equilíbrio do
dissulfeto da queratina o pK do grupo tiol relativo aos íon RS- em relação ao
pH. Se o pK do tiol é superior a 9,8 o produto de alisamento deve ser aplicado
em pH alcalino, se o pK é inferior a 9,8 o desdobramento durante o alisamento
deve ser realizado em pH neutro a levemente ácido. O principal produto
utilizado como alisante age com o ácido tioglicólico com pK elevado de 10,4,
mais especificamente o seu sal de amônio, ou seja, o tioglicolato de amônio e a
primeira etapa da reação forma uma mistura de dissulfeto, conforme reação 7:
55
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
K–CH2–S–S–CH2–K + -S–CH2–CO2- ↔ K–CH2–S- + K–CH2–S–S–CH2–CO2
-
(Cistina) (Tioglicolato) (Cistina) (A) (B)
reação 7
Legenda: K = cadeia de queratina, A e B = segunda etapa da reação de redução da fibra capilar.
A segunda etapa da reação pode seguir por dois caminhos distintos e as
modificações que ocorrem no cabelo está ligada a uma substituição
nucleofílica, conforme reações 8 (A) e 9 (B).
(A) + -S – CH2 0 CO2- ↔ K – CH2 – S- + -O2C – CH2 – S – S – CH2 – CO2
-
reação 8 (B) + K – CH2 – S- → K – CH2 – S – CH2 – K + -S – S – CH2 – CO2
- (S + -S – CH2 – CO2
-)
reação 9
Toda redução da queratina pelo ácido tioglicólico acontece em meio
levemente alcalino (pH 9,5) e conduz a formação de cisteína e lantionina com
uma concentração inferior ao enxofre. O grau de desdobramento das ligações
bissulfídicas depende da concentração do agente redutor e da tensão aplicada
ao cabelo, mas pode-se afirmar que mais de 65-70% das ligações e este valor
supera a quantidade estimada de queratina amorfa do cabelo; na prática o grau
de redução se encontra em 19 e 43%. Uma diminuição do pH melhora a
formação da mistura de dissulfeto conforme reação A devido uma
concentração baixa de tiolato (-O2C – CH2 – S). Analogamente a adição de
dissulfeto, por exemplo ácido ditioglicólico, desloca o equilíbrio da fase até a
formação da mistura de dissulfeto (WILKINSON & MOORE, 1990) .
No processo térmico há uma supercontração por aquecimento e esse
nível está relacionado à manutenção da configuração lisa do cabelo, resultado
da transformação irreversível da forma α na fase amorfa seguida da religações
das pontes dissulfídicas após a oxidação final.
A etapa de oxidação é necessária para o endurecimento da estrutura
56
CAPÍTULO I – Tipos de Coloração e Alisamento Capilar
sob a nova forma imposta, lisa, e o processo consiste de uma simples redução
de cisteína a cistina com a indução da formação de fibras com ligações
cruzadas para restaurar as propriedades mecânicas iniciais do cabelo,
conforme reação 10. Durante o processo de oxidação ocorre a formação de
resíduos de dissulfeto de S-carboximetil-3-alanil, chamada de mistura de
resíduos de dissulfeto, formada simultaneamente com o resíduo de cisteína e
esses resíduos formados podem ligar-se como cadeias laterais da proteína
diminuindo assim o número de religações das pontes dissulfídicas devido a
razões estéricas esses resíduos tem preferências aos grupos tióis e sob essas
circunstâncias, pode ser induzido o dano da fibra capilar (OGAWA, et al.,
2009).
(Cisteína) CH – CH2 SH + HS – CH2 – CH
↓ [O]
(Cistina) CH – CH2 – S – S – CH2 – CH
reação 10
Parece que os pares de grupos de cistina se apresentam em posições
favoráveis para restabelecer uma ponte dissulfídica sob ação do oxigênio.
Compostos colaterais formados durante a fase de redução podem interferir na
fase de oxidação e por isso processo deve ser feito com excesso de oxidante,
por exemplo utilizando peróxido de hidrogênio (H2O2) (WILKINSON & MOORE,
1990).
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Capítulo II
Análises físicas em cabelos quimicamente
tratados
61
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
RESUMO
Técnicas analíticas como análise colorimétrica, mecânica e térmica são muito utilizadas com a finalidade de se avaliar a extensão dos danos causados à estrutura da fibra capilar por diversos tratamentos cosméticos. Formulações de tintura capilar foram desenvolvidas na forma emulsão, gel ou solução, sendo aplicadas a mechas de cabelo virgens. Foram realizados nove procedimentos de lavagem com a finalidade de determinar qual formulação apresentava maior poder de cobertura e maior durabilidade da cor e brilho. A formulação na forma emulsão, aprovada anteriormente, foi aplicada a mechas de cabelo virgens, associada ou não a procedimentos de alisamento a base de tioglicolato de amônio, hidróxido de guanidina ou hidróxido de sódio, avaliando-se alterações de características físicas como diâmetro, resistência à tensão/deformação e perfil térmico por TG/DTG e DTA. Observou-se redução do diâmetro do fio (14%) após a aplicação da tintura. Os alisamentos com o hidróxido de guanidina e tioglicolato de amônio promoveram aumento de diâmetro do fio (124,2 e 25,7%, respectivamente), sendo que após aplicação da tintura houve redução (10,7 e 18,8%, respectivamente). O hidróxido de sódio também provocou aumento inicial no diâmetro (106,1%), mas com posterior aumento após aplicação da tintura (8,8%). Quanto aos ensaios de resistência, observou-se elevação de resistência mecânica nas mechas tingidas, em comparação às virgens, o que pode sugerir aumento na massa interna da córtex, devido à deposição dos polímeros coloridos no interior do fio do cabelo. Nas mechas tratadas com os alisantes, houve redução desse parâmetro. Na análise térmica por TG/DTG foram observados quatro picos, sendo que em mechas tingidas houve deslocamento do pico do quarto evento, provavelmente devido à presença do polímero sintético formado no interior do fio de cabelo. O perfil da curva DTA de todos as mechas tratadas com alisante químico foi semelhante e observou-se que para as mechas submetidas à tintura capilar, foi necessária maior energia para ocorrer o último evento exotérmico próximo a 600ºC.
Palavras-chave: análise térmica, análise colorimétrica, resistência mecânica,
cabelo
62
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
1. REVISÃO DA LITERATURA
1.1 Análises físicas e químicas
Para avaliação das variações das características físicas e químicas de
cabelos submetidos a tratamentos químicos como alisamentos e colorações
oxidativas, ou a exposição contínua à luz ultravioleta e mesmo em cabelos
submetidos a tratamentos para recuperação da fibra como agentes
condicionadores, muitos autores utilizam diversas técnicas que podem incluir
análise colorimétrica, análise mecânica e análise térmica.
1.1.1 Análise Colorimétrica
Nos dias atuais, as análises colorimétricas são realizadas por meio de
instrumentos precisos que utilizam sistemas tridimensionais para leitura e
quantificação das cores. Para chegar a um sistema preciso como é conhecido
hoje, os estudos se iniciaram com Pitágoras cerca de 570-500 A.C., onde se
criou um espaço de cores semicircular onde relacionava as notas da escala
musical com tons e também os planetas, que por sua vez eram representados
por cores (FISHER, 1999; SANTANA et al., 2006).
Muitos estudos foram desenvolvidos a fim de elaborar sistemas de
leitura de cores, alguns com especial importância, pois são utilizados nos dias
de hoje para sua avaliação quantitativa. Em 1824, o químico francês Michel
Eugène Chevreul (1786-1889) foi nomeado diretor de uma grande fabricante de
tapetes onde se deparou com problemas de tingimento e notou que estava
diretamente ligado às misturas de cores e não à química molecular dos
corantes e pigmentos utilizados no processo e portanto os principais problemas
eram mais relacionados com a óptica por influência da tonalidade da cor
vizinha (COLORSYSTEM, 2013). Chevreul decidiu investigar o assunto em
bases científicas, e em 1839 publicou o seu “De la loi du contraste simultané
des couleurs”, uma tentativa global de fornecer sistemática de visualização de
cores (Figura 24). Este trabalho explorou o contraste simultâneo de cores, e
continha a famosa lei de Chevreul: “duas cores adjacentes, quando vistas a
olho, vão aparecer tão diferentes quanto possível” (CHEVREUL, 1839).
63
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Figura 24. Sistema de separação de cores proposto por Michel Eugène Chevreul
(COLORSYSTEM, 2013)
A percepção visual é formada a partir de sinais luminosos que provocam
sensações coloridas que, dependendo do comprimento de onda do espectro
luminoso, é possível observar milhões de cores (BACKHAUS, 1998). Este
percepção está ligada a um sistema subjetivo e, no início do século 20, o
desejo de um método objetivo para determinar as cores tornou-se cada vez
mais evidente. Basicamente essa percepção pode ser composta por seis cores
elementares: verde, vermelho, azul, amarelo, branco e preto, sendo que a
percepção do branco é o resultado da combinação das cores elementares e o
preto é a ausência da percepção (HERING, 1878). Essas afirmações basearam
um sistema objetivo de avaliação de cores, o NCS (Natural Color System), com
o objetivo de estabelecer um sistema de cor com a qual um usuário com visão
normal das cores pode determinar as cores sem a dependência de
instrumentos de medição de cor ou de amostras de cores. Seis sensações de
cores primárias (preto, branco, amarelo, vermelho, azul e verde) são colocadas
em seis pontos determinantes de um duplo cone, como mostrado na Figura 25,
com as cores acromáticas nas pontas e as quatro cores cromáticas em
distâncias iguais no círculo de cores (HARD, 1975). O cone duplo é construído
de forma que as quatro cores básicas, amarelo (Y), vermelho (R), azul (B) e
verde (G) ocupam a base circular, em posições uniformemente espaçadas. As
extremidades do tronco de cone duplo são brancas (acima) ou preto (abaixo), e
um triângulo equilátero se forma com a ligação de cada uma das quatro cores
básicas com as pontas acromáticas (em baixo à direita) (COLORSYSTEM,
2013).
64
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Figura 25. Duplo cone, base do Sistema NCS – Natural Color System (HARD, 1975).
Este triângulo especifica as tonalidades de uma cor e as proporções
percebidas de branco (W), preto (S) e cor (C) são mostrados na Figura 26,
onde a cor é posicionada no ponto mais exterior para a direita e são
identificadas utilizando os parâmetros S, W e C, por exemplo, S = 10, W = C =
10 e 80, com a soma dos três parâmetros sempre totalizando 100 (HARD,
1975).
Figura 26. Triângulo de cores, Sistema NCS – Natural Color System (HARD, 1975).
Com o círculo de cores proposto no sistema NCS (Figura 27), cada um
dos quadrantes é subdividido entre duas cores de base por uma escala que
expressa a quantidade de cada cor em percentagem: Y40R implica em um
amarelo com 40% de vermelho, B20G significa um azul com 20% de verde.
65
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Figura 27. Sistema NCS – Natural Color System (HARD, 1975).
No início do século XX, a CIE (Commission International d’Eclairage), ou
seja, Comissão Internacional da luz, foi contratada para produzir uma “Tabela
de Cor Padrão” e o resultado está disponível desde 1931 e utilizado até os dias
de hoje. O diagrama cromático da CIE pode ser comparado ao formado de uma
lingueta, para a construção de um triângulo (Figura 28), onde uma cor é
medida por um observador e permite compara-la utilizando um aparelho
adequado com valores tri-estímulos, ou seja, três estímulos considerando a cor
como comprimento de onda do espectro eletromagnético e estabelecendo as
percentagens de vermelho, verde e azul, que será visto a uma luz com um
comprimento de onda, por exemplo, de 520 nm. Um observador faz o ajuste
adequado ao seu aparelho e o resultado obtido é registrado como três valores
X, Y e Z. Foi criado observador padrão 2o (dois graus), que faria esse ajuste da
cor. No diagrama CIE, o eixo horizontal representa os valores para x, e o eixo
vertical, os valores de y. O diagrama de cromaticidade mostrado resultará de
uma linha desenhada pelos pontos que traçar as posições dos valores tri-
estímulos convertidos aos vários comprimentos de onda específicos. Uma vez
que a gama de comprimentos de onda entre 770 e 450 nm compreende cores
espectrais, também chamado de spectrum loci ou espectro visível, o menor
comprimento de onda de 400 nm será à borda de cruzamento da esquerda e o
maior comprimento de 770 nm será o ponto final da direita, e todas as cores
resultantes devem estar na linha que liga estes dois pontos. A esta linha dá-se
66
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
o nome de linha púrpura, que completa o diagrama (WYSZECK & STILES,
1967).
Figura 28. Diagrama de cor proposto por CIE em 1931 (COLORSYSTEM, 2013).
A sensibilidade da cor do olho muda de acordo com o ângulo de visão
(tamanho do objeto). O CIE originalmente definido o observador padrão, em
1931, usando um campo de 2o, em CIE definiu um observador padrão adicional
e desta vez com base em um campo de visão 10o, o que é referido como o
Observador Padrão 10 Suplementar ou Observador Padrão 10o. Comparando
um campo de 2o com um campo de visão de 10o, a uma distância de 50 cm, o
campo de visão do primeiro seria um círculo de 1,7 cm, do segundo seria um
círculo de 8,8 cm, conforme Figura 29 (KONICA MINOLTA, 2013).
Figura 29. Observador padrão 2o e 10o (KONICA MINOLTA, 2013).
67
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Infelizmente, o diagrama CIE de 1931 não pode ser usado para
determinar as diferenças de tonalidades de uma cor com valores numéricos e
representados por um gráfico, portanto o sistema foi melhorado de forma a
quantificar em valores numéricos as cores apresentadas no diagrama. Assim,
surgiu em 1976 o sistema CIEL * a * b *, transformando os valores originais das
coordenadas X, Y e Z em três novos valores de referência de L*, a* e b*. O
objetivo desta transformação foi obter um espaço de cor e fazer uma
classificação numérica das diferenças de cor (McLAREN, 1976).
O valor L* representa um tipo de brilho psicométrico, ou luminosidade,
este parâmetro possui valores de L que variam entre 0 para preto e 100 para o
branco, a* representa a variação entre as tonalidades vermelho e verde, onde
os valores positivos indicam tonalidades mais avermelhadas e os valores
negativos indicam tonalidades mais esverdeadas, e b* é a variação entre as
tonalidades amarelo e azul, com valores positivos para tonalidades mais
azuladas e valores negativos para tonalidades mais amareladas (McLAREN,
1976; NOGUEIRA & JOEKES, 2004). O diagrama está disposto em ângulos
cromáticos (a* e b*) retos em duas direções, criando ângulos retos em relação
ao eixo acromáticos (L*), conforme apresentado na Figura 7. A resultante do
espaço de cor uniforme é baseado portanto em uma das quatro cores
psicológicas básicas, vermelho, verde, azul e amarelo, mais uma das duas
cores acromáticas, branco ou preto, como já descrito por HERING em 1878.
Figura 30. Diagrama CIE L*a*b* (COLORSYSTEM, 2013).
68
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Diferentes curvas de distribuição de energia espectral podem produzir o
mesmo efeito visual que chamamos de cor. Isso significa que a cor de uma
fonte de luz não nos diz a natureza de sua distribuição de energia espectral.
Em outras palavras, duas fontes de luz diferentes, que têm a mesma cor em x
e y não podem exibir a mesma distribuição de energia espectral. Assim, o
método espectroradiométrico é o método mais preciso e completo da
especificação da cor. Os dados espectrais podem ser analisados visualmente
e/ou comparando com dados de outra fonte de luz. No entanto, a melhor
utilização de dados espectrais é calcular os valores tri-estímulos CIE
integrando matematicamente os dados com a função de correspondência de
cores CIE. Os valores tri-estímulos são então utilizados para calcular as
coordenadas de cromaticidade CIE e luminosidade, que fornecem descrição
completa da cor. Portanto para uma avaliação correta da cor deve ser fixado
um iluminante padrão associado ao sistema de avaliação (KONICA
MINOLTA,2013). Os iluminantes padrão mais utilizados são:
Iluminante padrão D65: Luz do meio-dia, incluindo a região de
comprimento de onda ultravioleta (UV), com uma temperatura de cor
correlacionada de 6504K.
Iluminante padrão C: Luz do meio-dia, mas não inclui a região de
comprimento de onda UV, com uma temperatura de cor correlacionada de
6774K.
Iluminante padrão A: Luz incandescente com uma temperatura de cor
correlacionada de 2856K.
Como mencionado anteriormente, o cabelo é composto por três partes:
as cutículas, a córtex e a medula. Na avaliação da cor referente à resistência a
lavagens, pode ser considerado um dano do cabelo em aspectos internos e
externos. Como já discutido no Capítulo I, as tinturas oxidativas são
depositadas na parte interna do fio, ou seja, no córtex, e portanto a variação
pronunciada no eixo cromático da cor pode sugerir um dano interno ao fio.
A alteração externa também é considerada na variação da cor, pois nem
todos os precursores de cor alcançam o córtex, ficando uma pequena parte
depositada na superfície do fio, ou seja, nas cutículas.
69
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
A cutícula é uma fina proteção da haste do cabelo que cerca o córtex e
tem particular importância para a difusão da luz e forma uma interface entre a
fibra e o ambiente, sendo composta de células sobrepostas como “telhas de
um telhado” (Figura 31). Devido a sua disposição sobreposta, as superfícies
das escamas desviam-se ligeiramente, inclinando-se para a extremidade da
raiz da fibra com um ângulo aproximado de 3o (BUSTARD & SMITH, 1991;
ROBBINS, 1994). Quanto mais uniforme as camadas superficiais da cutícula,
maior a reflexão da luz, ou seja, maior a luminosidade. Portanto, a
luminosidade nos permite avaliar as condições externas do fio, indicando qual
tipo de tratamento causa maior dano à superfície do cabelo.
Figura 31. Micrografia eletrônica de uma fibra de cabelo, mostrando a parte externa
da fibra, com foco na cutícula (ROBBINS, 1994).
1.1.2 Análise Mecânica
As variações das propriedades mecânicas dos cabelos já foi estudada
por alguns autores, e podem indicar variações da estrutura capilar interna e
externa. Serão avaliadas variações de diâmetro e resistência à
tensão/deformação.
O diâmetro de um fio de cabelo humano varia de 15 a 120 mm,
dependendo da raça (POZEBON et al., 1999). Está diretamente relacionado à
estrutura do córtex, pois o diâmetro do córtex é determinado pelo número de
células no bulbo capazes de atividade mitótica e sua taxa de divisão celular,
onde as microfibrilas são embebidas em uma matriz proteica com alta taxa de
enxofre, que fornece uma matriz fibrosa muito resistente (HARRIS, 2009).
Portanto, quaisquer danos a essa matriz influencia diretamente o diâmetro do
fio, mas também pode estar relacionado com a alteração externa, pois a
70
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
diminuição no número de camadas que compõem a cutícula também pode
influenciar o valor do diâmetro.
A medida das propriedades mecânicas dos cabelos está estreitamente
relacionada à geometria e ao estado de conservação dos fios e podemos
estudar, por exemplo, o comportamento mecânico do fio aplicando-se uma
força tensora sobre a fibra, avaliando-se a deformação (HARRIS, 2009). Em
um fio de cabelo, o fator determinante das propriedades mecânicas é a
constituição do córtex, pois é o principal componente do cabelo, constituído por
células cilíndricas de aproximadamente 1 a 6µm de espessura e 100µm de
cumprimento. Essas células se unem para a formação da matriz, local onde
fica situada a queratina e outras proteínas, compondo a maior parte da massa
fibrosa do cabelo humano, sendo formada por material intracelular e
intercelular (ROBBINS & CRAWFORD, 1991). O córtex é o corpo real da fibra,
representando 90% de seu peso total, e é formado por células preenchidas por
queratina, com uma organização que confere às fibras suas propriedades de
sustentação. Ao longo da maturação do cabelo, estas células corticais se
tornam alongadas e chegam a atingir cerca de 100µm. Arranjadas ao longo do
cabelo, elas são mantidas por uma substância intercelular composta por
queratina flexível (TORRES et al., 2005).
Os materiais, em geral, podem ser classificados em dois tipos: elásticos
e inelásticos, quando avaliamos a ação da deformação desse material ao sofrer
a ação de uma força tensora. O material é elástico quando se deforma sob
estresse e retorna à sua forma original quando esse é removido. Existe um
limite elástico que é a relação entre o estresse máximo e a tensão necessária
para ocorrer a quebra. O material pode deformar-se irreversivelmente, o que
caracteriza a plasticidade. Cada deformação elástica está associada,
proporcionalmente, a um valor de tensão, que reflete sua tendência de
recuperar sua condição normal. A unidade dessa tensão é expressa em força
por unidade de área (F/A) (GARCIA & DIAZ, 1976).
Ao aplicar determinada tensão em um fio de cabelo, observa-se a
existência de três fases distintas até seu rompimento: região até 3% de
alongamento, denominada região Hookeana, entre 3 e 30% conhecida como
região plástica; e acima de 30% região pós-plástica (Figura 32). Nas três
71
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
regiões, ocorre a conversão da estrutura interna de -queratina, onde as
cadeias estão arranjadas em padrões compactos, à -queratina, com as
cadeias completamente expandidas (GARCIA & DIAZ, 1976).
O valor da carga necessária para se adentrar a região plástica depende
da coesão entre as -queratinas. Todos os fatores que diminuem esta coesão
fazem com que a carga necessária para esta transição diminua.
Quando o cabelo está molhado, a zona plástica inicia-se,
aproximadamente, com a metade da carga necessária em comparação ao
cabelo seco. Como resultado da perda de ligações de hidrogênio e o aumento
da temperatura têm-se uma elevação no grau de hidratação da fibra, portanto,
umidade e temperatura devem ser controladas ao se proceder a estudos das
características mecânicas (NOGUEIRA & JOEKES, 2004).
Figura 32. Curva típica de tensão-deformação de cabelos em água e a 65% de
umidade relativa (GARCIA & DIAZ, 1976).
1.1.3 Análise Térmica TG/DTG e DTA
1.1.3 Análise Térmica
A investigação do perfil térmico foi utilizada por muitos autores para
analisar características do cabelo. Wortman et al. (2002) utilizaram a
Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) para investigar a integridade
estrutural do material helicoidal da estrutura da queratina e também a
72
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
densidade de ligações cruzadas da matriz. Esse tipo de análise pode identificar
um dano interno no fio de cabelo, podendo fornecer dados comparativos em
análises de cabelos virgens ou tratados com alisantes e/ou coloração oxidativa.
GAMA et al. (2011) estudaram por análise termogravimétrica (TG), sua
curva derivada (DTG) e DSC, o comportamento da fibra capilar submetida a
tratamentos de coloração oxidativa contendo ou não diferentes substâncias
condicionadoras, sendo possível verificar que a presença de substâncias
condicionadoras não influenciaram na perda de massa, pois a curva
característica obtida pela TG/DTG foi muito similar ao padrão não tratado por
substâncias condicionadoras. A análise DSC apresentou três eventos
endotérmicos e dois exotérmicos, que demonstraram algumas características
do cabelo como a evaporação de água, desnaturação da cadeia polipeptídica,
temperatura de transição vítrea e a degradação oxidativa do material orgânico.
Portanto, o estudo térmico utilizando as análises TG/DTG e para um
valor qualitativo por DTA pode demonstrar diferenças nas características de
cabelos submetidos a diferentes tipos de alisamentos e/ou à aplicação de
tintura capilar oxidativa.
O método diferencial de temperatura, no qual a temperatura da amostra
é comparada a uma amostra inerte de referência, foi concebido por um
metalurgista Inglês, Roberts-Austin (1889). Esta técnica eliminava os efeitos da
taxa de aquecimento e outros distúrbios externos que poderiam mudar a
temperatura da amostra. Ele, também, suprime a alta temperatura de ambos os
materiais, possibilitando a captação e ampliação de sinais menores.
DTA é a técnica na qual a diferença de temperatura entre uma
substância e um material de referência é medida em função da temperatura
enquanto a substância e o material de referência são submetidos a uma
programação controlada de temperatura (BOETTINGER & KATTNER, 2002).
Esta técnica pode ser descrita tomando como base a análise de um
programa de aquecimento. A Figura 33 apresenta o diagrama do
compartimento de DTA no qual são colocados dois cadinhos (da amostra a ser
analisada (A) e do material referência (R)), e dois sensores de temperatura (um
sensor em cada cadinho), em um sistema aquecido por apenas uma fonte de
calor.
73
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Figura 33. Diagrama esquemático do compartimento da amostra na análise DTA
(BOETTINGER & KATTNER, 2002).
Legenda: Ts – temperatura da amostra; Tc – temperatura do cadinho; TT – temperatura do termopar; Tw – temperatura da parede do forno.
A amostra e o material de referencia são submetidos à mesma
programação de aquecimento monitorada pelos sensores de temperatura,
geralmente termopares. A referência pode ser alumina em pó ou,
simplesmente, a cápsula vazia. Ao longo do programa de aquecimento a
temperatura da amostra e da referência se mantêm iguais até que ocorra
alguma alteração física ou química na amostra. Se a reação for exotérmica, a
amostra irá liberar calor, ficando por um curto período de tempo com uma
temperatura maior que a referência. Do mesmo modo, se a reação for
endotérmica, a temperatura da amostra será temporariamente menor que a
referência (BOETTINGER & KATTNER, 2002).
2. Objetivos
A proposta do estudo é preparar e selecionar uma tintura capilar
oxidativa padrão na cor castanho natural, para ser utilizada como tintura base
em cabelos que serão submetidos também ao processo de alisamento, bem
como avaliar e comparar resultados obtidos nas variações das características
físicas do cabelo, como alterações de diâmetro, resistência à
tensão/deformação e térmicas a fim de selecionar o procedimento que oferece
menor dano ao fio de cabelo.
74
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
3. Material e Métodos
3.1 Material
3.1.1 Reagentes
- Peróxido de hidrogênio 20 volumes
3.1.2 Matérias-primas (grau de pureza farmacêutico) / Produto
(Nome comercial) / Nomenclatura INCI (International Nomenclature of
Cosmetic Ingredient)
- 2,4-Diaminofenoxietanol / DAPE (2,4-Diaminophenoxyethanol HCl /
Covastyle® 2-4
- Ácido Eritórbico / Erytorbic acid / Covastyle® AEB
- Álcool Cetearílico e Cetearete 25 e Cetearete-3 e Estearato de
Glicerila/ Cetearyl Alcohol (and) Ceteareth-25 (and) Ceteareth -3 (and) Glyceryl
Stearate / Emulgade® DAB
- Alisantes de mercado com tioglicolato de amônio / Aqua, EDTA,
Methylparaben, Propylene Glycol, Cetearyl Alcohol, Ceteareth-20, Cetrimonium
Chloride, Ammonnium Thioglycolate, Ammonium Hydroxide, Lanolin, Cetearyl
Alcohol (and) Dicetyl Phosphate (and) Ceteth-10 Phosphate, Hydrolyzed
Rhodophycea Extract, Behetrimonium Methosulfate (and) Quaternium 33 (and)
Cetyl Alcohol, Parfum, Paraffinnum Liquidum.
- Alisantes de mercado com hidróxido de guanidina formado por 4 partes
hidróxido de cálcio1 em emulsão A/O e 1 parte carbonato de guanidina2
líquido: 1) Aqua, Methylparaben, Propylene Glycol, Propylparaben, Ceteareth-
20, Paraffinum Liquidum, Cetrimonium Chloride, Calcium Hydroxide, Cetyl
Alcohol, Petrolatum, Glyceryl Stearate, Cetearyl Alcohol (and) Dicetyl
Phosphate (and) Ceteth-10 phosphate, Astocaryum Murumuru Butter,
Carnauba Wax, Candelilla Wax. 2) Aqua, Hydroxyethylcellulose, Guanidine
Carbonate;
- Alisantes de mercado com hidróxido de sódio / Aqua, Cetearyl Alcohol
(and) Dicetyl Phosphate (and) Ceteth-10 Phosphate, Cetearyl Alcohol,
Ceteareth-20, Cetrimonium Chloride, Sodium Hydroxide, Lanolin, Propylene
Glycol, Paraffinum Liquidum, Methylparaben, Candelilla Wax, Carnauba Wax,
Astrocaryum Murumuru Butter.
75
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
- Cocoamida MEA / Cocoamide MEA / Coperlan® CD 100
- Cocoamidapropilbetaína / Cocoamidepropylbetaine / Dehyton® KE
- Hidróxido de amônio 28% / Ammonium hydroxide
- Lauril éter sulfato de sódio / Sodium laureth-2 sulfate / Texapon HBN
- m-Aminofenol / m-Aminophenol / Covastyle® MAP
- Metabissulfito de Sódio / Sodium methabisulfite / Covastyle® MBS
- Peróxido de hidrogênio 20 volumes, de mercado / Paraffinum liquidum,
Cetearyl alcohol, Phenacetin, Cetrimonium chloride, Oxalic Acid, Hidrogenium
peroxide, Aqua.
- p-fenilenodiamina / p-Phenyenediamine / Covastyle® PPD
- Propilenoglicol / Propileneglycol
3.2 Equipamentos
- Agitador mecânico 713D Fisaton®
- Balança semi analítica- Marte®, modelo AS2000C (precisão 0,01 g)
- Banho Maria de Bocas Microprocessador Q334M, Quimis®
- Micrômetro Mitutoyo®
- Sistema simultâneo TG/DSC modelo 409 Netzsch®
- Texturômetro TAXT2®
3.3 Acessórios
- Bisnaga de alumínio revestida de epóxi, evita oxidação da tintura
capilar
- Cabelos caucasianos cacheados castanho natural
- Cera quente (depilatória)
- Erlenmeyer
- Fita adesiva
- Luvas de látex
- Pincel para aplicação de tintura capilar
- Papel absorvente macio
- Pinça
- Tesoura
76
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
3.4 Métodos
3.4.1 Desenvolvimento da tintura capilar
Na primeira etapa, foram desenvolvidas três formulações sob a forma de
emulsão óleo em água (O/A) (Tabela 3), gel (Tabela 4) e solução (líquida)
(Tabela 5) seguida da incorporação dos precursores dos pigmentos da tintura
para resultar na cor castanho natural, com o objetivo de selecionar a base de
tintura oxidativa que apresentam melhor desempenho de aplicação e
promovem maior resistência à lavagem.
Tabela 3. Composição qualitativa de tintura capilar permanente sob forma de emulsão
INCI Referência Comercial Função
A. Cetearyl alcohol (and) Ceteareth-25 (and) Ceteareth -3 (and) Glyceryl stearate
Emulgade DAB® Base emulsionante
Cocoamide MEA Comperlan CD 100 Sobreengordurante
B. Cocoamidepropylbetaine Dehyton® KE Tensoativo anfótero
Propyleneglycol Propilenoglicol Umectante
Water Água destilada Veículo
C. Sodium methabisulfite Covastyle® MBS Antioxidante / redutor
Erytorbic acid Covastyle® AEB Antioxidante
Tetrasodium EDTA Covastyle® ED Antioxidante /
quelante p-Phenylenediamine Covastyle® PPD Base de Acoplamento
2,4-Diaminophenoxyethanol HCl
Covastyle® 2-4 DAPE Modificador de Reação
m-Aminophenol Covastyle® MAP Modificador de
Reação
Water Água destilada Veículo/Solvente
D. Ammonium hydroxide
Hidróxido de amônio (28%)
Agente alcalinizante
Técnica de Preparo:
01. Adicionar os ingredientes da fase A e da fase B em copo béquer e
aquecer em banho-maria a 75-80oC.
02. Verter a fase B sobre a fase A e agitar com agitador mecânico até
completa homogeneização e resfriamento a 40oC.
03. Homogeneizar manualmente a fase C em um copo béquer e
adicionar no sistema sob agitação constante por 20 minutos.
04. Resfriar completamente o sistema a temperatura de 25oC.
05. Adicionar a fase D e homogeneizar sob agitação mecânica.
77
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
06. Envasar manualmente em bisnaga de alumínio imediatamente após
preparada a emulsão.
Tabela 4. Composição qualitativa de tintura capilar permanente sob forma de gel
INCI Referência Comercial Função
A Oleic acid (and) Oleyl alcohol (and) Etahnolamine (and) Propylene carbonate (and) Quaternium-80 (and) Benzyl alcohol (and) BHT (and) Cetearyl alcohol (and) Ceteareth 20 (and) Stearic acid (and) Sodium cetearyl sulfate
Oxigel® Base formadora de gel
Cocoamide DEA Dietanolamida de coco Sobreengordurante
Isopropyl alcohol Álcool Isopropilico Solvente
Propyleneglycol Propilenoglicol Umectante
B Water Água destilada Veículo
Sodium methabisulfite Covastyle® MBS Antioxidante / Redutor
Erytorbic acid Covastyle® AEB Antioxidante
Tetrasodium EDTA
Covastyle® ED Antioxidante / quelante
p-Phenylenediamine Covastyle® PPD Base de Acoplamento
2,4-Diaminophenoxyethanol HCl
Covastyle® 2-4 DAPE Modificador de Reação
m-Aminophenol Covastyle® MAP Modificador de
Reação
C Ammonium hydroxide
Hidróxido de amônio (28%)
Agente alcalinizante
D Oleyl alcohol Álcool Oléico Ativador de gel
Técnica de Preparo:
01. Misturar os ingredientes da fase A em um copo béquer e agitar até
completa homogeneização.
02. Misturar os ingredientes da fase B em um copo béquer e adicionar
na fase A sob agitação mecânica constante.
03. Adicionar a fase C sobre o sistema e agitar mecanicamente até
completa homogeneização.
04. Adicionar a fase D aos poucos, sob agitação moderada e
homogeneizar até a formação de gel.
78
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
05. Envasar em bisnaga de alumínio imediatamente após preparação do
gel.
Tabela 5. Composição qualitativa de tintura capilar permanente sob forma de solução
INCI Referência Comercial Função
A Oleic acid (and) Oleyl alcohol (and) Etahnolamine (and) Propylene carbonate (and) Quaternium-80 (and) Benzyl alcohol (and) Alcohol (and) Propyleneglycol (and) BHT
Oxiliq® Base formadora de gel
Oleyl alcohol Álcool oleico Ativador de Gel
Isopropyl alcohol Álcool Isopropílico Solvente
Propyleneglycol Propilenoglicol Solvente/Umectante
B Cocamidopropyl betain Cocoamidopropilbeatína Sobre engordurante
C Water Água destilada Veículo
Sodium methabisulfite Covastyle® MBS Antioxidante / redutor
Erytorbic acid Covastyle® AEB Antioxidante
Tetrasodium EDTA
Covastyle® ED Antioxidante / quelante
p-Phenylenediamine Covastyle® PPD Base de acoplamento
2,4-Diaminophenoxyethanol HCl Covastyle® 2-4 DAPE Modificador de reação
m-Aminophenol Covastyle® MAP Modificador de reação
D Ammonium hydroxide
Hidróxido de amônio (28%)
Agente alcalinizante
Técnica de Preparo:
01. Misturar os ingredientes da fase A em um copo béquer e agitar sobe
agitação mecânica até completa homogeneização.
02. Adicionar a fase B sobre a fase A e agitar mecanicamente até
completa homogeneização.
03. Misturar os ingredientes da fase C em um copo béquer, adicionar
sobre o sistema e manter sob agitação mecânica até completa
homogeneização.
04. Envasar em frasco de vidro âmbar com batoque para vedação
imediatamente após preparação do gel.
79
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
3.4.2 Preparo das mechas e pré-tratamento
Antes da realização dos procedimentos da primeira e da segunda etapa
dos ensaios, as mechas de cabelo virgens devem ser submetidas a um pré-
tratamento de lavagem, a fim de eliminar o sebo natural e resíduos de produtos
cosméticos, poeiras, sujeiras e micro-organismos.
Mechas com cerca de 2,0 g e comprimento de 10 cm foram preparadas
com cera quente, cm a finalidade de fixar os fios.
Para a lavagem, as mechas foram umedecidas por 30 s com água
morna a 37,0 ± 5,0 ºC. Aplicou-se 5,0 g da dispersão de tensoativo (lauril éter
sulfato de sódio) a 15% (p/v) por 30 s, empregando-se massagem digital por 2
min e, em seguida, enxaguou-se com água corrente (20,0± 3,0o C), vazão 10
L/min, por 1 min, de modo a eliminar completamente o detergente residual.
Retirou-se o excesso de água das mechas com auxílio de papel
absorvente macio e, posteriormente, foram secas à temperatura ambiente (22,0
± 1,0ºC) e 60 ± 5% de umidade relativa, por 15 h (DIAS, 2004 modificado;
NAKANO, 2004 modificado).
Para o presente trabalho considerou-se como mecha de referência
“Controle”, uma amostra de cabelo caucasiano cacheado, sem tratamento de
tingimento oxidativo ou qualquer tipo de alisamento.
3.4.3 Aplicação da tintura
Aplicou-se a tintura oxidativa na cor castanho natural em forma de
emulsão, utilizando o mecanismo de óxido-redução, alcalinizada com hidróxido
de amônio e como oxidante, foi utilizado o peróxido de hidrogênio 20 vol.
Essa aplicação foi definida como “Tingimento Padrão”, sendo separadas
3 mechas, utilizadas na comparação dos resultados contra a mechas de
cabelos que receberam apenas o alisamento de um dos três componentes
ativos: tioglicolato de amônio, hidróxido de guanidina, hidróxido de sódio e
também com as mechas que receberam os alisamentos citados e a tintura
capilar castanho natural. O procedimento de aplicação da tintura foi
esquematizado na Figura 34.
Os procedimentos foram realizados utilizando luvas de. Em um vidro de
relógio de 20cm de diâmetro, pesou-se cerca de 1,5 g da tintura e 1,5 g de
80
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
água oxigenada (Hydrogenium peroxide) cremosa a 20 vol. Homogeneizou-se
a mistura com auxílio de um pincel de cerdas macias e aplicou-se a tintura nas
mechas de cabelo, deixando-as em repouso por 40 min (NOGUEIRA et al.,
2004 modificado). Após este período, enxaguou-se as mechas, conforme
descrito no item 3.4.2.
Figura 34. Esquema de aplicação de produtos cosméticos, tintura capilar e alisante.
Cabelos caucasianos cacheados castanho natural – 48 mechas
Aplicação tintura de oxidação castanho natural – 27
mechas
Emulsão - 9
mechas
Gel - 9
mechas
Solução - 9
mechas
Avaliar resistência à lavagem
Avaliar luminosidade / eixo L*
Selecionar tingimento Padrão – 3 mechas
Cabelo Virgem
3 mechas
Tingimento
Padrão
3 mechas
/alisante
1o Etapa
2o Etapa
Tioglicolato de Amônio 6 mechas
Hidróxido de Sódio
6 mechas
Hidróxido de Guanidina 6 mechas
Aplicar Tingimento Padrão – 9 mechas
Quantificação de proteína por método BCA e Validação da Metodologia
Analítica - 30 mechas
Preparação de mechas e pré tratamento.
81
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
3.4.4 Aplicação dos alisantes
Os procedimentos de alisamento foram realizados em seis mechas de
cabelos caucasianos cacheados castanho natural de aproximadamente 2,0g e
10cm de comprimento, utilizando luvas e apoiadas sobre placa de vidro. A
aplicação seguiu a orientação do fabricante dos produtos alisantes, respeitando
quantidade de produto aplicado, tempo de pausa, processo de neutralização
com redução de pH, lavagem e enxágue. Neste trabalho foram consideradas
as seguintes referências de alisantes de mercado aplicados em cabelo
caucasiano cacheado castanho natural:
“Alisamento 1” : tioglicolato de amônio.
“Alisamento 2”: hidróxido de cálcio e carbonato de guanidina que
reagiram com posterior formação de hidróxido de guanidina, e resíduo de
carbonato de cálcio.
“Alisamento 3”: hidróxido de sódio.
Após aplicação, separou-se três das mechas como referência de
alisamento, nas outras se aplicou a tintura capilar oxidativa, como descrito no
item 3.4.3 de aplicação da tintura.
3.4.5 Avaliação da resistência à lavagem
O processo de lavagem dos cabelos pode degradar consideravelmente a
coloração natural e artificial que está presente nos fios. Uma forma de avaliar
esse tipo de degradação é submeter mechas de cabelos ao processo
padronizado de lavagens consecutivas e depois realizar uma medida de
alteração de cor.
O procedimento descrito no item 3.4.2 foi repetido em 9 mechas de
cabelos tingidos, 3 mechas para cada tipo de tintura (emulsão, gel e solução).
A cada lavagem, retirou-se 1 mecha e repetiu-se o procedimento de lavagem
para as mechas que restaram.
Dois métodos de avaliação de cor e brilho podem ser sugeridos:
a) análise objetiva: medição da cor e brilho por meio do
espectrofotômetro utilizando o sistema CIEL*a*b*, considerando a variação do
eixo acromático L*, apresentando a luminosidade da cor, ou seja, o brilho.
82
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
b) análise subjetiva: avaliação da cor e brilho visualmente em cabine
de luz, sob iluminante padrão D65, pois é a condição de luz em que o cabelo é
exposto, luz do dia com incidência UV, a leitura da cor deve ser feita por pelo
menos três coloristas treinados como observador padrão 10o.
A avaliação do brilho é importante na qualificação do produto, pois o
consumidor deseja que seu cabelo tenha brilho por se relacionar à aparência
saudável e disposição homogênea da cutícula.
Após 9 lavagens, formou-se um painel de avaliação que seguiu da 1º
lavagem (W1) até a 9º lavagem (W9), e comparou-se visualmente o processo
de desgaste da cor.
Após a secagem das mechas, a cor foi avaliada utilizando o
espectrofotômetro de refletância Konica Minolta CM-3600d, com software
OnColor QC que permitiu realizar medições de cor, isolando os itens de
luminosidade e poder de cobertura da cor.
Os parâmetros utilizados para a leitura foi de um iluminante padrão D65,
no modo L*a*b com observador de 10º na faixa visível (400 – 780 nm).
Foram avaliadas a variação no eixo *L da luminosidade e a variação do
poder de cobertura, no qual considerou os três eixos *L, *a (vermelho/verde) e
*b (amarelo/azul) conforme Figura 35.
Figura 35. Sistema de cores CIE L*a*b* (MODELO CIELAB, 2013).
Azul
Verde Vermelho
Amarelo
83
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
3.4.6 Brilho
Nesta metodologia é possível a avaliação de qual tipo de alisamento, em
função do principio ativo, promove maior perda do brilho no fio de cabelo
quando aplicado em conjunto com a tintura capilar de oxidação, como sendo
orientativo de menor dano ao fio.
É esperado que as mechas submetidas aos tipos de alisamentos
avaliados apresentem uma diminuição no brilho em relação à mecha sem
tratamento, pois seguindo a literatura e a prática, os tratamentos químicos de
alisamento danificam a parte externa do fio, interferindo na característica do
brilho (DIAS, 2004).
3.4.7 Diâmetro do Fio
Foram utilizadas amostras de 40 fios de cabelo para a determinação do
diâmetro (30 avaliações – valores médio +/- desvio padrão) mantidos a 22,0 ±
2,0o C a 50% de umidade relativa (UR) por 24 horas, com um micrômetro
Mitutoyo®, realizando a medida no meio do fio (NOGUEIRA & JOEKES, 2004).
Essa medida pode nos fornecer dados sobre o dano estrutural do fio,
pois a perda do diâmetro pode estar ligada à diminuição da massa interna e
remoção de cutículas externas.
3.4.8 Resistência mecânica à ruptura
Empregando esta técnica foi possível verificar as modificações nas
propriedades mecânicas do cabelo causadas pela aplicação de processos de
tingimento de oxidação e três tipos de alisamentos relacionando, assim, as
alterações na estrutura do córtex. Caso ocorresse diferenças significativas nas
propriedades mecânicas, quando comparado à mecha controle, haveriam
indícios de prováveis danos na estrutura do córtex. Era esperado que as
mechas submetidas aos processos de alisamentos com hidróxidos de sódio e
de guanidina apresentassem resultados diferentes dos observados nas mechas
tratadas com tioglicolato de amônio, com menor resistência mecânica,
indicando um dano maior do fio (GAMA, 2010).
84
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
A resistência mecânica à ruptura foi medida utilizando o Texturômetro
TAXT2 com uma carga de 25,00 Kg e velocidade de teste de 5 mm.s-1 (300
mm.min-1).
3.4.9 Análise Térmica TG/DTG e DTA
Para a realização das análises termogravimétrica e calorimetria
diferencial de varredura (TG/DTG e DTA) foi utilizado um sistema acoplado
para leitura simultânea TG/DTG e DTA modelo 409 da Netzch. Foi utilizado
atmosfera dinâmica de ar de 50 mL.min-1 com uma razão de aquecimento de
5oC/min.
Era esperado que as mechas de cabelos submetidas ao procedimento
de tingimento capilar oxidativo apresentassem uma maior resistência térmica
devido à presença do polímero sintético formado pela reação de oxidação entre
bases de acoplamento e modificadores de reação e que se deposita no interior
do fio de cabelo na região do córtex.
4. Resultados e Discussão
4.1 Análises Colorimétricas
No presente trabalho, foram estudadas as propriedades da cor em
aplicação de tintura capilar oxidativa em mechas de cabelos, onde foi avaliada
a resistência da cor às lavagens, com dados referentes às variações dos eixos
cromáticos (a* e b*) e a variação do brilho com dados referentes às variações
do eixo acromático (L*), ou seja, a variação da luminosidade.
4.1.1 Luminosidade e Poder de Cobertura
O eixo L* avalia a luminosidade, varia de 0 a 100% e permite perceber
qual amostra terá o aspecto visual mais claro, ou seja, que terá menor
resistência à lavagem. Quanto maior a diferença da luminosidade entre a
lavagem 1 (W1) e lavagem 9 (W9), mais perceptível, visualmente, a falta de
resistência à lavagem da amostra. Considerando o cabelo virgem caucasiano
cacheado castanho natural submetido à aplicação da tintura como parâmetro
de 100% da luminosidade para esta cor (castanho natural), é possível
85
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
visualizar mais facilmente as diferenças das cores, como apresentado na
Tabela 6.
A avaliação do poder de cobertura permite visualizar qual foi a redução
total da cor considerando a diferença nos três eixos da cor: *L (luminosidade),
*a (verde/vermelho) e *b (amarelo/azul). O cabelo virgem é considerado como
100% de poder de cobertura e as demais lavagens apresentam os resultados
em % da perda da cor. Quanto maior a diferença do poder de cobertura entre a
primeira (W1/PC) e a nona (W9/PC) lavagem, mais perceptível, visualmente, a
perda da cor ou poder de cobertura.
A seguir, estão apresentados os resultados variação de luminosidade e
poder de cobertura das mechas de cabelo virgem caucasiano cacheado
castanho natural tratadas com as bases emulsão, gel e solução, visando à
escolha da tintura base apresentados nas Tabelas 6 e 7 e Figuras 36 e 37,
respectivamente.
Tabela 6. Variação de luminosidade entre mecha de cabelo virgem caucasiano cacheado castanho natural e aquelas tingidas com tintura capilar cor castanho natural nas bases de emulsão, gel e solução.
Referencia Emulsão Gel Solução
L* ∆L% L* ∆L% L* ∆L%
Virgem 17,
7572 100,00 18,5803 100,00 18,7694 100,00
W1 20,6068 -
16,0476 19,7317 -6,1969 20,6507
-10,0232
W9 22,8534 -
28,6993 24,6526
-32,6814
23,3596 -
24,4548
∆W1/W9 --- 12,6518 --- 26,4845 --- 14,4325
Legenda: *L – valor de luminosidade / ∆L% - variação de luminosidade em percentual / W1 –1o lavagem / W9 – 9o lavagem / ∆W1/W9 – variação entre 1o e 9o lavagem.
86
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Figura 36. Variação da luminosidade em lavagens sucessivas em diferentes bases de
tintura capilar oxidativa cor castanho natural.
Legenda: Virgem – cabelos virgens caucasianos cacheados castanho natural / W1 –
1º lavagem / W9 – 9º lavagem. Tabela 7. Variação do poder de Cobertura (%) - ∆L*a*b* entre mecha de cabelo
virgem caucasiano cacheado castanho natural e mechas de cabelo tingidas com diferentes bases de tintura capilar, para avaliar resistência às lavagens.
Referência Emulsão
Gel
Líquido
∆L*a*b* % ∆L*a*b* % ∆L*a*b* %
Virgem 100,00 -- 100,00 --- 100,00 ---
W1/PC 79,6379 -20,3621
91,8570 -8,1430 85,4401 -14,5599
W9/PC 66,5569 -33,4431
63,5780 -36,4220
72,0039 -27,9961
∆W1/W9 13,0810 --- 28,2790 --- 13,4362 ---
Legenda: Virgem – cabelo caucasiano cacheado castanho natural / W1/PC – poder de cobertura após 1o lavagem / W9/PC – poder de cobertura após 9o lavagem / ∆W1/W9 – variação de poder de cobertura entre 1o e 9o lavagem.
0
5
10
15
20
25
30
Emulsão Gel Solução
L*
- L
um
ino
sid
ad
e
Virgem W1 W9
87
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Figura 37. Variação do poder de cobertura no eixo *L*a*b entre mechas de cabelo
virgem caucasiano cacheados castanho natural e tintura capilar oxidativa castanho natural em forma de emulsão, gel e solução.
Legenda: Virgem – cabelos virgens caucasianos cacheados castanho natural, W1/PC
– poder de cobertura após 1º lavagem / W9/PC – poder de cobertura após 9º lavagem.
A mecha submetida à aplicação da tintura sob forma gel apresentou a
maior variação na luminosidade entre a 1o lavagem (W1) e 9o lavagem (W9),
aproximadamente 26%, contra 12% sob a forma emulsão e 14% sob forma de
solução. Esta mecha, também, apresentou maior variação no poder de
cobertura, aproximadamente 28%, entre a 1o e a 9o lavagem contra
aproximadamente 13% de variação entre a 1o e 9o lavagem nas bases em
emulsão e em solução. A tintura gel foi a primeira base a ser descartada por
apresentar maior variação de cor entre a 1o e a 9o lavagem.
A mecha submetida à aplicação da tintura sob forma solução apresentou
menor perda do poder de cobertura depois da 9o lavagem, aproximadamente
28% contra 33% de perda na tintura em emulsão. Contudo, quando se
comparou a variação entre a 1o e a 9o lavagem, o resultado ficou bem próximo,
aproximadamente 13% tanto para a mecha submetida à tintura sob forma
emulsão, quanto àquela submetida sob forma de solução. Portanto, para
considerar a forma da tintura que apresentou melhor desempenho
colorimétrico, considerou-se o parâmetro de luminosidade onde a tintura
capilar, sob forma de emulsão, apresentou uma menor variação de
luminosidade entre a primeira 1o e a 9o lavagem , aproximadamente 12,7%,
0
20
40
60
80
100
120
Emulsão Gel Solução
*L*a
*b/P
od
er
de
Co
bert
ura
Virgem W1/PC W9/PC
88
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
contra uma variação de 14,4% de variação para a tintura capilar sob forma de
solução.
4.2 Diâmetro do Fio
O diâmetro foi medido utilizando o micrômetro Mitutoyo® e foram
realizadas leituras em 10 fios de cabelos de cada referência. A Tabela 8 e a
Figura 38 apresentam os resultados obtidos nas leituras. Para os resultados
preliminares foi utilizada a média aritmética dos valores.
Tabela 8. Diâmetro de fios de cabelo virgem caucasiano cacheado castanho natural e
fios de cabelos submetidos aos procedimentos diversos.
Referência D (mm) + σ
Virgem Sem tintura 0,0196 + 0,0061
Com Tintura oxidativa 0,0168 + 0,0050
Hidróxido de guanidina
Sem tintura 0,0439 + 0,0090
Com Tintura oxidativa 0,0392 + 0,0094
Tioglicolato de amônio
Sem tintura 0,0246 + 0,0066
Com Tintura oxidativa 0,0200+ 0,0061
Hidróxido de sódio Sem tintura 0,0403 + 0,0047
Com Tintura oxidativa 0,0439 + 0,0057
Legenda: D = diâmetro / σ = desvio padrão
Avaliando-se os resultados do diâmetro do fio, houve uma pequena
redução após a aplicação da tintura capilar de oxidação em cabelos virgens
caucasianos cacheados castanho natural, com queda de aproximadamente
14%. Os alisamentos com o hidróxido de guanidina e tioglicolato de amônio
aplicados nos cabelos virgens, promoveram o aumento de diâmetro do fio,
cerca de 124,2 e 25,7%, respectivamente, e depois de aplicada a tintura de
oxidação, apresentaram comportamento semelhante ao da mecha de cabelo
virgem com uso apenas da tintura, ou seja, ligeira redução de diâmetro, cerca
de 10,7% e 18,8%, respectivamente, o que indicou que a aplicação da tintura
capilar pode influenciar diretamente na resistência mecânica do fio. No entanto,
89
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
o alisamento realizado com hidróxido de sódio, também, apresentou aumento
inicial no diâmetro do fio, cerca de 106,1% e, após a aplicação da tintura, com
novo aumento de diâmetro, cerca de 8,8%.
Figura 38. Diâmetro do fio, cabelo virgem caucasiano cacheado castanho natural e
cabelos submetidos aos procedimentos de alisamento e tintura oxidativa cor castanho natural.
Os resultados indicaram que os cabelos alisados apresentaram aspecto
de fio de maior diâmetro (mais grosso) quando comparados com o virgem, ou
apenas tingidos e quando se utiliza o alisamento baseado em hidróxido de
sódio apresentará um maior diâmetro dos fios, com um aspecto visual mais
“grosso”. Esse aumento do diâmetro poderia sugerir um intumescimento da
queratina durante o processo de alisamento em especial com o realizado com
hidróxido de sódio.
4.3 Resistência mecânica à ruptura
A Tabela 9 e a Figura 39 apresentam os resultados obtidos nas leituras.
Para os resultados preliminares foi utilizada a média aritmética dos valores.
0,0000
0,0100
0,0200
0,0300
0,0400
0,0500
Cabelo Virgem Tioglicolato de Amônia
Hidróxido de Guanidina
Hidróxido de Sódio
Diâ
me
tro
(mm
)
Sem tintura de oxidação Com tintura de oxidação
90
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Tabela 9. Força gasta nas ruptura de fios de cabelo virgem caucasiano cacheado
castanho natural e fios de cabelos submetidos aos procedimentos diversos.
Tratamento F(N) + σ
Virgem Sem Tintura 1,1076 + 0,1794
Com Tintura 1,2290 + 0,0852
Guanidina Sem Tintura 1,0046 + 0,2194
Com Tintura 0,7983 + 0,2819
Tioglicolato Sem Tintura 1,0347 + 0,2911
Com Tintura 0,9687 + 0,1973
NaOH Sem Tintura 0,8901 + 0,2196
Com Tintura 0,8470 + 0,1509
Figura 39. Força mecânica para ruptura do fio de cabelo virgem caucasiano cacheado
castanho natural e cabelos submetidos aos procedimentos de alisamento e tintura oxidativa cor castanho natural.
Avaliando os resultados da resistência à ruptura, houve um ganho
significativo, cerca de 11,0% maior no cabelo submetido à aplicação de tintura
capilar de oxidação cor castanho natural quando se comparou ao cabelo
virgem padrão, o que pode sugerir uma aumento na massa interna da córtex,
devido à deposição dos polímeros coloridos no interior do fio do cabelo.
0,0000
0,2000
0,4000
0,6000
0,8000
1,0000
1,2000
1,4000
Cabelo Virgem Tioglicolato de Amônia
Hidróxido de Guanidina
Hidróxido de Sódio
F (N
)
Sem tintura de Oxidação Com tintura de oxidação
91
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Esse ganho de resistência nos cabelos tingidos não se repetiu nos
cabelos que também foram submetidos aos diferentes tipos de alisamento, pois
mesmo com a presença desse polímero colorido na parte interna da fibra,
houve uma queda de resistência, sendo que o alisamento por hidróxido de
guanidina apresentou maior queda, cerca de 20,5%, o tioglicolato de amônio
uma queda de cerca de 6,4% e 4,8% para o hidróxido de sódio. Esses
resultados podem estar relacionados às reestruturações internas das pontes
bissulfídicas ou à redução da quantidade de cisteína provocadas pelo processo
de alisamento, o que compromete muito a resistência mecânica do fio. Quando
ocorre a aplicação da tintura capilar oxidativa, há uma abertura na parte
externa da fibra, cutículas, para penetração do corante capilar que irá
transformar-se posteriormente no polímero colorido, o que não irá contribuir
para o aumento da resistência da fibra, devido a sensibilização interna já
provocada pelos processos de alisamento.
Ao comparar o cabelo virgem com os as mechas que foram submetidas
apenas aos diferentes alisamentos, observou-se uma queda de resistência
mecânica do fio para todos os tratamentos, cerca de 6,5%, 9,3% e 19,6%
respectivamente para tioglicolato de amônio, hidróxido de guanidina e hidróxido
de sódio.
Os resultados mostraram que o alisamento que mais compromete a
resistência mecânica do fio é o hidróxido de sódio, contudo quando combinado
com a tintura capilar oxidativa o que mais compromete é o hidróxido de
guanidina. Analisando o oposto, o alisamento que menos compromete o a
resistência mecânica é o tioglicolato de amônio e esse resultado se repete
também quando combinado com a tintura capilar oxidativa, sugerindo aos
consumidores que desejam alisar os cabelos e tingi-los posteriormente, uma
combinação que provoca menos quebras aos fios.
4.4 Análise térmica
Foram realizadas duas análises térmicas, a termogravimétrica e sua
derivada (TG/DTG), onde é possível verificar eventos de perda de massa em
diferentes temperaturas e a análise térmica diferencial (DSC) onde é observado
o fluxo de energia nas diferentes amostras.
92
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
4.4.1 Análise termogravimétrica e derivada termogravimétrica
(TG/DTG)
O sistema de medição utilizado foi o simultâneo TG/DTA modelo 409 da
Netzch com atmosfera de ar e razão de aquecimento de 5ºC/min. As Figuras
40 a 43 apresentam os resultados obtidos nas leituras.
Figura 40. Curvas termogravimétrica e derivada termogravimétrica (TG/DTG) em
cabelo caucasiano cacheado castanho natural virgem submetido à tintura capilar de oxidação castanho natural.
Cabelo Virgem
Sem tintura Com tintura
TG
DTG
93
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Figura 41. Curvas termogravimétrica e derivada termogravimétrica (TG/DTG) em
cabelo submetido à alisante com hidróxido de guanidina (HG) e alisante com hidróxido de guanidina e tintura capilar de oxidação (HGT).
Figura 42. Curvas termogravimétrica e derivada termogravimétrica (TG/DTG) em
cabelo submetido à alisante com tioglicolato de amônio (TA) e alisante com tioglicolato de amônio e tintura capilar de oxidação (TAT).
Hidróxido de Guanidina
Sem tintura Com tintura
TG
DTG
Tioglicolato de Amônio
Sem tintura Com tintura TG
DTG
94
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Figura 43. Curvas termogravimétrica e derivada termogravimétrica (TG/DTG) em
cabelo submetido à alisante com hidróxido de sódio e alisante com hidróxido de sódio e tintura capilar de oxidação.
As Figuras 40 a 43 apresentaram quatro eventos de perda de massa. O
primeiro evento ocorreu próximo a 60oC, o que pode representar a perda de
umidade que ocorreu em uma faixa de 25-150oC. O segundo e o terceiro pico
ocorreram entre 250 a 280oC, o que pode indicar o início da degradação das
microfibrilas da matriz do córtex sendo que o terceiro pico pode indicar a Tg
(temperatura de transição vítrea) e o quarto evento ocorreu próximo a 600ºC, o
que indica o processo de carbonização da parte orgânica. Em todas as
situações foram observados o deslocamento do pico do quarto evento, visto
facilmente pela curva DTG, nos cabelos submetidos à tintura capilar de
oxidação, o que demonstrou a maior perda de massa, devido à presença do
polímero sintético formado no interior do fio de cabelo.
4.4.2 Análise térmica diferencial (DTA)
O uso principal da DTA é detectar a temperatura inicial dos processos
térmicos e qualitativamente caracterizá-los como endotérmico e exotérmico,
reversível ou irreversível, transição de primeira ordem ou de segunda ordem,
Hidróxido de Sódio
Sem tintura Com tintura TG
DTG
95
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
etc. Este tipo de informação, bem como sua dependência em relação a uma
atmosfera especifica, faz este método valioso na determinação de diagramas
de fase. Mudanças na amostra tais como fusão, solidificação e cristalização
são então registradas sob a forma de picos, sendo a variação na capacidade
calorífica da amostra registrada como um deslocamento da linha base (GAMA
et al., 2011). As Figuras 44 a 47 apresentaram os resultados da análise DTA
em cabelos caucasianos cacheados castanhos submetidos a diferentes tipos
de alisantes e à tintura capilar.
Figura 44. Curvas DTA em cabelo caucasiano cacheado castanho natural virgem e
submetido tintura capilar de oxidação.
Legenda: Cabelo Virgem sem tintura com tintura
Figura 45. Curva DTA de cabelo tratado com hidróxido de guanidina e submetido à
tintura capilar de oxidação.
Legenda: Hidróxido de Guanidina sem tintura com tintura
96
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Figura 46. Curva DTA de cabelo tratado com tioglicolato de amônio e submetido
tintura capilar de oxidação.
Legenda: Tioglicolato de Amônio sem tintura com tintura
Figura 47. Curva DTA de cabelo tratado com hidróxido de sódio e submetido tintura
capilar de oxidação.
Legenda: Hidróxido de Sódio sem tintura com tintura
Os resultados apresentaram dois eventos endotérmicos, o primeiro
próximo a 80ºC e o segundo próximo a 200ºC, e dois eventos exotérmicos que
ocorreram entre 500ºC e 600ºC.
O perfil da curva em todos os cabelos submetidos aos diferentes tipos
de alisantes foi semelhante e observou-se que para as mechas submetidas à
tintura capilar, foi necessária maior energia para ocorrer o último evento
exotérmico próximo a 600ºC.
97
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
5. CONCLUSÕES
Vários tipos de análises são utilizadas para avaliar características da
fibra capilar, mecânicas, químicas e térmicas. O emprego da análise térmica
auxilia na verificação do comportamento da fibra capilar relacionando perda de
massa e fluxo de energia para caracterizar diferentes tipos de cabelo ou
diferentes tipos de tratamento as quais podem ser submetidas essas fibras,
como alisamentos, tinturas, substâncias condicionadora, entre outros.
Os resultados obtidos no estudo nos indicaram que tanto a aplicação de
tintura oxidativa quanto de diferentes tipos de alisantes, influenciaram
diretamente nas características da fibra, como diâmetro, resistência à ruptura e
perda de massa.
O diâmetro do fio foi reduzido toda vez que recebeu a tintura capilar
oxidativa e sofreu um aumento significativo quando submetidos aos processos
de alisamento, o que sugere que mesmo um polímero colorido sendo
depositado no interior da fibra capilar, não irá aumentar o diâmetro da mesma,
mas já as modificações ocorridas nas estruturas bissulfidicas irá aumentar o
diâmetro do fio, devido à nova conformação das ligações químicas.
A resistência mecânica à ruptura é aumentada apenas nos cabelos que
foram submetidos somente ao processo de tintura oxidativa, pois todos os
outros processos apresentaram uma queda nessa resistência. Todos os tipos
de alisamento capilar reduzem significativamente a resistência mecânica, mas
essa queda é ainda maior quando se aplica também a tintura capilar oxidativa.
O processo que sofre menor redução da resistência é o alisamento com
tioglicolato de amônio, mesmo após o processo de tintura capilar por oxidação.
A aplicação da tintura capilar aumentou a massa interna da fibra, o que
ficou demonstrado através da análise TG/DTG. A análise DTA indicou que a
temperatura de degradação da fibra aumentou pela presença da tintura capilar,
pois o último pico exotérmico fica deslocado, quando comparamos com os
cabelos sem aplicação da tintura capilar. Esses resultados sugerem que os
cabelos tingidos apresentam maior resistência térmica e podemos relacionar
esse beneficio ao processos cotidianos como o de alisamento temporário,
utilizando secadores e pranchas aquecedoras.
98
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
Em resumo, a presença da tintura capilar de oxidação, irá diminuir o
diâmetro do fio, mas irá aumentar a resistência da fibra desde que não seja
combinado com aplicação de alisantes capilares. Se houve a aplicação de
quaisquer alisantes estudados, essa tintura capilar oxidativa irá reduzir a
resistência mecânica à ruptura, mas por outro lado irá aumentar a resistência
térmica da fibra.
Portanto, pode-se concluir que o cabelo ficará bastante sensibilizado
quando submetido ao processo de alisamento, por quaisquer substâncias
clássicas como os hidróxidos de sódio e guanidina e o tioglicolato de amônio,
mas a aplicação posterior da tintura capilar oxidativa poderá modificar as
características da fibra, mas nem sempre em um aspecto negativo. O processo
de alisamento e tingimento que mais ofereceu segurança, foi o tioglicolato de
amônio seguido da tintura capilar oxidativa.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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99
Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
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Capítulo II - Análises físicas em cabelos quimicamente tratados
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Capítulo III
Quantificação da perda proteica
em cabelos quimicamente tratados utilizando o
método BCA
102
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
RESUMO
O método BCA apresenta algumas vantagens em relação ao método de Lowry, muito utilizado para quantificação de perda proteica em cabelos, pois não há necessidade de adição de reagentes em tempos precisos nem tempos longos de incubação. Neste método, o cobre é reduzido na presença de cadeias polipeptídicas, reagindo com o sal sódico do ácido bicinconínico (BCA), na denominada reação de Biureto. Na reação, forma-se um complexo púrpura que absorve em 562nm. Neste trabalho o método BCA foi validado para quantificação de perda proteica em mechas de cabelos tratadas quimicamente, com tintura capilar e/ou alisantes químicos. Os elementos requeridos para validação do método envolveram: linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção e de quantificação, e especificidade. A linearidade da curva analítica e cálculo do coeficiente de correlação linear foram estabelecidos a partir da reação de biureto realizada com diferentes concentrações de soluções de albumina padrão de referência secundário (10,0-100,0 µg/mL). A partir da curva analítica calcularam-se os limites de detecção e de quantificação. A precisão e exatidão foram determinadas a partir de soluções de proteínas extraídas de cabelos virgens, por procedimento padronizado. A especificidade foi determinada aplicando-se a reação de Biureto à alíquotas de água de lavagem, utilizadas após aplicação dos produtos cosméticos. Após validação do método, quantificou-se a perda proteica provocada pelos diferentes tratamentos. O método BCA apresentou precisão (3,09%), exatidão (102,27%), limite de quantificação (6.30μg/ml), limite de detecção (1,89 ug / ml) na faixa de linearidade de 10-100 ug/ml com R2=0,9998. A validação com base nas mechas tratadas mostrou que não haviam substâncias interferentes. A aplicação da tintura teve grande influência sobre a perda proteica na mecha virgem, aumentando este parâmetro em 48%. Entre os produtos de alisamento testados, hidróxido de sódio promoveu maior perda de proteína, cerca de 276% maior do que o cabelo virgem e 207% maior do que o cabelo tingido. Estes resultados podem indicar que, quando se desejar aplicar os dois tipos de produto deve ser escolhido o tioglicolato de amônio ou hidróxido de guanidina.
Palavras-chave: alisante, tintura, perda proteica, método BCA
103
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
1. Revisão da Literatura
1.1 Perda Proteica Expressa em Albumina
O método BCA (ácido bicinconínico) elimina a necessidade de adição de
reagentes em tempo preciso e tempos longos de incubação como ocorre no
método de Lowry, sendo comumente utilizado na avaliação da fibra capilar,
oferecendo grande flexibilidade e facilidade no seu uso (BIOAGENCY, 2010).
Nesta metodologia, o cobre é reduzido na presença de cadeias polipeptídicas
como a proteína, e seu estado de oxidação passa de Cu2+ para Cu+, que reage
com o sal sódico do ácido bicinconínico (BCA, bicinchoninic acid). Na reação,
forma-se um complexo púrpura pela quelação do Cu+ por duas moléculas de
BCA (Figura 48), que exibe uma absorbância a cerca de 562 nm, proporcional
à concentração de proteínas do meio, no intervalo de 20 a 2000 mg/mL (ZAIA,
et al., 1998).
Figura 48. Reação entre o cobre reduzido (Cu+) e o BCA (SMITH, 1985).
A formação da coloração púrpura nas amostras de proteínas quando
ensaiadas com o reagente BCA decorre da estrutura macromolecular da
proteína, número de ligações peptídicas e presença de quatro aminoácidos em
especial (cisteína, cistina, triptofano e tirosina). De forma similar aos demais
tratamentos, a perda proteica representa redução de estrutura da cutícula e
córtex, que provavelmente será maior nas mechas submetidas aos tratamentos
de alisamento e tintura.
104
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Um método muito utilizado para quantificação proteica, método de
Lowry, utilizado na determinação de perda proteica em cabelos submetidos a
substancias condicionadoras (GAMA, 2010), avaliadas por um grupo de
pesquisa apresentou resultados satisfatórios na validação da metodologia
analítica. A proposta desta pesquisa é utilizar outro método de quantificação
proteica para analisar mechas de cabelos. O método de Lowry depende de um
reagente chamado de Folin-Ciocalteau para aumentar a sensibilidade da
reação de biureto (LOWRY et al., 1951), e ainda este reagente é instável em
meio alcalino, necessitando de um tempo exato para sua adição para conseguir
resultados precisos. Outra desvantagem é que na presença de tampão salino e
tensoativos não iônicos formam-se precipitados insolúveis, interferindo nos
resultados obtidos (SMITH et al., 1985).
Estudos realizados por SMITH et al. (1985) demonstraram que o método
de quantificação proteica BCA seria uma alternativa superior ao método de
Lowry pelo monitoramento dos resultados e o aumento na precisão da resposta
da reação de biureto com a proteína. A técnica oferece manipulação simples e
maior tolerância a algumas substâncias de interferência, além da grande
estabilidade do reagente de trabalho, o que aumenta a sensibilidade do
método.
1.2 Validação do Método Analítico
Dados analíticos não confiáveis podem conduzir a decisões erradas e,
para garantir a confiabilidade nos resultados, o método de análise deve ser
validado, envolvendo um processo contínuo que se inicia no planejamento da
estratégia analítica e continua ao longo do desenvolvimento da metodologia
(RIBANI et al., 2004 – modificado).
A validação dos métodos analíticos é um processo estatístico utilizado
para garantir que o método em questão atenda às exigências desejadas,
fornecendo uma evidencia documentada de que o método realiza sua
finalidade para a qual está indicada (GIL & BATISTA FILHO, 2005).
Os resultados serão avaliados mediante análises estatísticas (regressão
linear, método dos mínimos quadrados e análise da variância) e comparativas
(BABY, 2004; BRASIL, 2003).
105
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Os elementos requeridos para validação do método de quantificação
envolvem: linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção, limite de
quantificação, especificidade e robustez (BRASIL, 2003).
1.2.1 Linearidade do método e curva analítica
A curva analítica foi construída para demonstrar que os resultados
obtidos são coerentes, sendo diretamente proporcionais às concentrações das
substâncias a ser analisadas dentro dos limites de variação (BRASIL, 2003;
FDA, 2001, ICH Q2B, 1996), segundo a média de no mínimo 5 leituras das
absorbâncias, em função das concentrações (g/mL) da albumina padrão de
referência secundário. O cálculo da equação de reta da curva analítica foi
realizado por regressão linear por meio do método dos mínimos quadrados e
calculado o coeficiente de correlação linear (BRASIL, 2003).
Por meio da curva analítica são obtidos a equação da reta do tipo y = ax
+ b, onde x é concentração de albumina e y é absorbância, e o coeficiente de
correlação (R2) deve ter o valor mínimo de 0,99. Também, deve ser
determinado o desvio padrão relativo com o valor máximo permitido de 5%
(BRASIL, 2003; FDA, 2001, ICH Q2B, 1996).
1.2.2 Precisão Intra-dia e Inter-dia
Grau de concordância entre os resultados de cada teste quando
aplicado repetidamente em várias amostras de uma mesma origem, e quanto
maior o número de replicatas, melhor a precisão. A precisão é expressa como
desvio padrão relativo (DPR) ou coeficiente de variação (CV%), segundo a
Equação 1:
DPR = DPa x 100 (1)
CMD
Legenda: Cálculo da precisão, onde: DPR desvio padrão relativo; DPa desvio padrão médio obtido por meio da curva analítica; CMD concentração média determinada de
todas as amostras consideradas.
106
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Para avaliar a precisão intra-dia, é considerada a repetitividade realizada
por valores encontrados em um período de tempo reduzido, realizados no
mesmo laboratório e com o mesmo analista, representada pela concordância
dos resultados nas medições sucessivas do mesmo método (BRASIL, 2003;
FDA, 2001; ICH Q2B, 1996).
A precisão intermediária ou reprodutilibidade inter-dia envolve a relação
entre os resultados adquiridos no mesmo laboratório em dias diferentes,
analistas diferentes e/ou equipamentos diferentes, que demonstra as
variabilidades dos resultados em um único laboratório (RIBANI et al., 2004).
1.2.3 Exatidão e Recuperação do padrão
Na validação deve-se utilizar concentrações conhecidas de um padrão
de referência e comparar com os valores obtidos na análise, ou seja, a
proximidade dos valores obtidos no experimento com os valores teóricos. A
exatidão está relacionada com a seletividade, linearidade do método, validade
dos padrões utilizados, calibração da instrumentação analítica, deve ser mais
próxima de 100% e será expressa pela relação entre a concentração média
determinada experimentalmente e a teórica correspondente, segundo a
Equação 2 (BRASIL, 2003), descrita a seguir:
E% = CME x 100 (2)
CMT
Legenda: Cálculo da exatidão, onde: E(%) exatidão em porcentagem; CME concentração média determinada experimentalmente; CMT concentração média
teórica de todas as amostras consideradas.
1.2.4 Limites de detecção e de quantificação
O limite de detecção (LD) e o de quantificação (LQ) determinam a
sensibilidade do método. O LD é a menor quantidade de substância analisada
de uma amostra a ser detectada e é calculado segundo a Equação 3 (BRASIL,
2003), descrita a seguir:
107
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
LD = DPa x 10 (3)
CA
Legenda: Cálculo do limite de detecção estimado, onde: LD limite de detecção; DPa desvio padrão médio obtido por meio da curva analítica; CA coeficiente angular da
equação da reta.
O LQ envolve a menor concentração que pode ser determinada
quantitativamente pelo método estabelecido apresentando valores aceitáveis
para precisão e exatidão. É calculado segundo a Equação 4 (BRASIL, 2003),
descrita a seguir:
LQ = DPa x 10 (4)
CA
Legenda: Cálculo do limite de quantificação estimado, onde: LQ limite de quantificação; DPa desvio padrão médio obtido por meio da curva analítica; CA
coeficiente angular da equação da reta.
1.2.5 Pesquisa de interferentes
A especificidade ou seletividade representa a capacidade que um
método possui de avaliar um composto em presença de outros componentes
como impurezas, produtos de degradação e componentes da matriz. Esta
característica deve ser assegurada, para não comprometer os outros
parâmetros como a substância padrão e a amostra a ser analisada. Pode ser
determinada pela comparação dos resultados obtidos de amostras
contaminadas e quantidades apropriadas de impurezas e amostras não
contaminadas para demonstrar que o resultado do teste não é afetado
(BRASIL, 2003; FDA, 2001, ICH Q2B, 1996). A especificidade e a pesquisa de
interferentes foi realizada com as suspensões obtidas dos cabelos nas
seguintes condições: mecha de cabelo virgem; após aplicação da formulação-
base da tintura castanho médio; após aplicação das formulações de
alisamentos testadas; e após aplicação de tintura castanho médio nas mechas
submetidas aos três tipos de alisamentos.
108
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
2. Objetivos
A proposta do estudo foi validar o método BCA de quantificação da
perda de proteínas em cabelos, comparando mechas de cabelos virgens
caucasianos cacheados castanho natural e quimicamente tratados com três
diferentes tipos de alisantes: tioglicolato de amônio, hidróxido de guanidina e
hidróxido de sódio ou com tintura capilar castanho natural, ou com ambos.
3. Material e Métodos
3.1 Material
3.1.1 Reagentes
Todos os reagentes utilizados eram grau de pureza analítica (PA):
- Reagente A – solução aquosa de 1% do sal sódico do ácido
bicinconínico, BCA.Na2; 2% carbonato de sódio hidratado, Na2CO3.H2O; 0,16%
tartarato de sódio, Na2 tartarato; 0,4% hidróxido de sódio, NaOH e 0,95%
bicarbonato de sódio, NaHCO3 em pH 11,25, Thermo Scientific.
- Reagente B – solução de 4% de CuSO4.5H2O (sulfato de cobre) em
água deionizada, Thermo Scientific.
- Reagente de Trabalho / Work Reagent (WR), preparado semanalmente
ou sempre que necessário: 100:2 Ragente A:B, apresentando cloração
esverdeada, Thermo Scientific.
3.1.2 Substância química de referência
Albumina bovina (fração V), padrão secundário de referência (pureza de
96,1%), Sigma-aldrich®.
3.1.3 Matérias-primas (grau de pureza farmacêutico) / Produto
(Nome comercial) / Nomenclatura INCI (International Nomenclature
of Cosmetic Ingredient)
- 2,4-Diaminofenoxietanol / DAPE (2,4-Diaminophenoxyethanol
HCl/Covastyle® 2-4
- Ácido Eritórbico / Erytorbic acid / Covastyle® AEB
109
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
- Álcool Cetearílico e Cetearete 25 e Cetearete 3 e Estearato de
Glicerila/ Cetearyl Alcohol (and) Ceteareth-25 (and) Ceteareth -3 (and) Glyceryl
Stearate / Emulgade® DAB
- Cocoamida MEA / Cocoamide MEA / Coperlan® CD 100
- Cocoamidapropilbetaína / Cocoamidepropylbetaine / Dehyton® KE
- Hidróxido de amônio 28% / Ammonium hydroxide
- Lauril éter sulfato de sódio / Sodium laureth-2 sulfate / Texapon HBN
- m-Aminofenol / m-Aminophenol / Covastyle® MAP
- Metabissulfito de Sódio / Sodium methabisulfite / Covastyle® MBS
- Peróxido de hidrogênio 20 volumes, de mercado / Paraffinum liquidum,
Cetearyl alcohol, Phenacetin, Cetrimonium chloride, Oxalic Acid, Hidrogenium
peroxide, Aqua.
- p-fenilenodiamina / p-Phenyenediamine / Covastyle® PPD
- Propilenoglicol / Propileneglycol
- Alisantes de mercado:
a) tioglicolato de amônio: Aqua, EDTA, Methylparaben, Propylene
Glycol, Cetearyl Alcohol, Ceteareth-20, Cetrimonium Chloride, Ammonnium
Thioglycolate, Ammonium Hydroxide, Lanolin, Cetearyl Alcohol (and) Dicetyl
Phosphate (and) Ceteth-10 Phosphate, Hydrolyzed Rhodophycea Extract,
Behetrimonium Methosulfate (and) Quaternium 33 (and) Cetyl Alcohol, Parfum,
Paraffinnum Liquidum.
b) hidróxido de guanidina formado por 4 partes hidróxido de cálcio em
emulsão água em óleo (A/O) e 1 parte carbonato de guanidina2 líquido: 1)
Aqua, Methylparaben, Propylene Glycol, Propylparaben, Ceteareth-20,
Paraffinum Liquidum, Cetrimonium Chloride, Calcium Hydroxide, Cetyl Alcohol,
Petrolatum, Glyceryl Stearate, Cetearyl Alcohol (and) Dicetyl Phosphate (and)
Ceteth-10 phosphate, Astocaryum murumuru Butter, Carnauba Wax, Candelilla
Wax. 2) Aqua, Hydroxyethylcellulose, Guanidine Carbonate.
c) hidróxido de sódio: Aqua, Cetearyl Alcohol (and) Dicetyl Phosphate
(and) Ceteth-10 Phosphate, Cetearyl Alcohol, Ceteareth-20, Cetrimonium
110
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Chloride, Sodium Hydroxide, Lanolin, Propylene Glycol, Paraffinum Liquidum,
Methylparaben, Candelilla Wax, Carnauba Wax, Astrocaryum Murumuru Butter.
3.2 Equipamentos
- Agitador mecânico 713D Fisaton®
- Balança semi analítica- Marte®, modelo AS2000C (precisão 0,01 g)
- Banho Maria de Bocas Microprocessado Q334M, Quimis®
- Centrífuga para bancada modelo Heraeus Labofuge 200
- Cubeta de quartzo com 1cm de caminho óptico
- Espectrofotômetro ultravioleta UV/Visível Konica Minolta®
- Espectrofotômetro UV-visível - Beckman®, modelo DU 640
- Estufa 502 Fanen® com gradação de temperatura.
3.3 Acessórios
- Bisnaga de alumínio revestida de epóxi, evita oxidação da tintura
capilar, capacidade nominal de 30g.
- Cabelos caucasianos cacheados castanho natural, fornecido por
cariocabelos.
- Cera quente (depilatória)
- Ependorf, tubos de plástico
- Luvas de látex
- Pincel para aplicação de tintura capilar
- Papel absorvente macio
- Papel manteiga
- Pinça
- Suporte para tubo de ensaio
- Tesoura
- Vidrarias diversas
111
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
3.4 Métodos
3.4.1 Desenvolvimento da tintura capilar
Na primeira etapa, foi desenvolvida a formulação da tintura oxidativa sob
a forma de emulsão óleo em água (O/A) (Tabela 3) seguida da incorporação
dos precursores dos pigmentos da tintura para resultar na cor castanho natural,
conforme apresentado no Capítulo II.
3.4.2 Preparo das mechas e pré-tratamento
Antes da realização dos procedimentos da primeira e da segunda etapa
dos ensaios, as mechas de cabelo virgens foram preparadas e passadas por
um pré-tratamento de lavagem, a fim de eliminar o sebo natural e resíduos, de
produtos cosméticos, poeiras, sujeiras e micro-organismos.
Prepararam-se as mechas com cerca de 2,0g e comprimento de 10 cm.
Para a lavagem, as mechas foram molhadas por 30seg com água morna a
37,0±5,0º C e aplicaram-se 5,0g da dispersão de tensoativo LESS (lauril éter
sulfato de sódio) a 15% (p/v) por 30seg. Empregou-se massagem digital por
2min e, em seguida, enxaguou-se com água corrente (20,0± 3,0o C), vazão
10L/min, por 1min, de modo a eliminar completamente o detergente residual.
Retirou-se o excesso de água das mechas com auxílio de papel absorvente
macio e, posteriormente, foram secas à temperatura ambiente (22,0±1,0º C),
em ambiente com umidade relativa de 60% (±5,0% UR), por 15horas (SÁ
DIAS, 2007 modificado).
Para o presente trabalho considerou-se a mecha de referência
“Controle”, uma amostra de cabelo caucasiano cacheado, sem tratamento de
tingimento oxidativo ou por qualquer tipo de alisamento.
3.4.3 Aplicação da tintura e/ou alisante
Aplicou-se a tintura oxidativa na cor castanho natural em forma de
emulsão, utilizando o mecanismo de óxido-redução, alcalinizada com hidróxido
de amônio e como agente oxidante foi utilizado o peróxido de hidrogênio 20 vol.
Essa aplicação foi denominada “Tingimento Padrão”, sendo separadas 3
mechas, utilizadas na comparação dos resultados. Outras mechas de cabelos
receberam apenas o alisamento de um dos três componentes ativos:
112
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
tioglicolato de amônio, hidróxido de guanidina ou hidróxido de sódio. Outras
três mechas receberam os alisamentos citados e a tintura capilar castanho
natural. O procedimento de aplicação dos tratamentos químicos foi
esquematizado na Figura 34, apresentado no Capítulo II.
Os procedimentos foram realizados utilizando luvas de látex e, após, o
cabelo foi molhado com água destilada. Em um vidro de relógio de 20cm de
diâmetro, pesaram-se cerca de 1,5g da tintura e 1,5g de água oxigenada
(Hydrogenium peroxide) cremosa a 20 vol. Homogeneizou-se a mistura com
auxílio de um pincel de cerdas macias e aplicou-se a tintura nas mechas de
cabelo, deixando-a em repouso por 40 min (NOGUEIRA et al., 2004
modificado). Após este período, enxaguou-se as mechas, conforme descrito
no item 3.4.2.
Os procedimentos de cada tipo de produto alisante foram realizados em
seis mechas de cabelos caucasianos cacheados castanho natural de
aproximadamente 2,0g e 10cm de comprimento, utilizando luvas e apoiadas
sobre placa de vidro. A aplicação seguiu a orientação do fabricante dos
produtos alisantes, respeitando quantidade de produto aplicado, tempo de
pausa, processo de neutralização com redução de pH, lavagem e enxágue.
Neste trabalho foram consideradas as seguintes referências de alisantes de
mercado aplicados em cabelo caucasiano cacheado castanho natural:
“Alisamento 1” : tioglicolato de amônio.
“Alisamento 2”: hidróxido de cálcio e carbonato de guanidina que
reagirão com posterior formação de hidróxido de guanidina, e resíduo de
carbonato de cálcio.
“Alisamento 3”: hidróxido de sódio.
Após aplicação, separou-se três das mechas como referência de
alisamento, repetindo-se o procedimento de aplicação da tintura capilar
oxidativa descrito.
113
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
3.4.4 Perda Proteica expressa em albumina e validação do método
Foi avaliada a perda proteica equivalente em albumina após a aplicação
dos tratamentos capilares descritos. A perda proteica representa a redução de
estrutura da cutícula e do córtex, que provavelmente deve maior nas mechas
submetidas aos tratamentos de alisamento e/ou tintura.
No início do estudo era esperado que as mechas submetidas aos
alisantes baseados em hidróxidos de sódio e guanidina, apresentassem maior
perda proteica do que aquela submetida ao alisante de tioglicolato de amônio,
pois este tende a danificar menos a parte interna do fio de cabelo e,
consequentemente, liberar menor quantidade de proteína para o meio extrator.
3.4.4.1 Reagentes
O sal sódico do ácido binciconinico (BCA) é solúvel em água e estável. É
capaz de produzir uma coloração roxo intenso com íons cuproso (Cu1+) em
meio alcalino e, dessa forma, permite o monitoramento da formação destes
íons quando reagem com proteínas oriundas do cabelo, formando o íon cúprico
Cu+2, conhecida como reação de biureto (SMITH, 1985). Para realização deste
ensaio são utilizados dois reagentes principais padronizados e estáveis,
denominados Reagente A e Reagente B. A reação destes dois ocorre para
formar o Reagente de Trabalho (WR) que reage com a proteína a ser
analisada, originando solução de coloração roxo intenso, sendo produto
formado submetido à leitura espectrofotométrica a 562nm.
O Reagente A consistiu em uma solução a 1% de BCA.Na2, 2%
Na2CO3.H2O; 0,16% Na2 tartarato, 0,4% NaOH e 0,95% NaHCO3 com pH
11,25.
O Reagente B consistiu em uma solução em água deionizada de 4% de
CuSO4.5H2O.
O Reagente de Trabalho foi identificado como WR (Working Reagent) e
foi preparado semanalmente ou conforme necessidade misturando o Reagente
A com o Reagente B (100:2), apresentando uma cor esverdeada (SMITH,
1985).
114
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
3.4.4.2 Linearidade da curva analítica / Limite de Detecção e de
Quantificação (LD e LQ)
A primeira etapa para avaliação de perda proteica envolveu a leitura de
absorbância a 562 nm de diversas concentrações padronizadas de padrão de
referência secundário de albumina bovina a 100 µg/mL (solução mãe).
Foram escolhidas 8 concentrações iniciais, a fim de alcançar uma faixa
ampla de leitura, sendo realizadas diluições da solução mãe de albumina: 2,5;
5,0; 10,0; 20,0; 40,0; 60,0; 80,0 e 100,0 µg/mL, que foram identificados como
Padrão A (PA), Padrão B (PB), Padrão C (PC), Padrão D (PD), Padrão E (PE),
Padrão F (PF), Padrão G (PG), Padrão H (PH), respectivamente, como
apresentados na Tabela 10.
A partir dessas soluções foram realizadas 5 leituras consecutivas para
cada concentração e esse procedimento foi repetido 5 vezes (a, b, c, d, e),
gerando assim 5 curvas de absorbância versus concentração de albumina,
identificadas como curvas A, B, C, D e E.
A partir desta curva foi possível obter, também, os Limite de Detecção
(LD) e Limite de Quantificação (LQ), sendo que, o primeiro está relacionado
com a menor quantidade de substância analisada de uma amostra a ser
detectada e o último, com a menor quantidade de um composto presente em
uma amostra que pode ser determinado com precisão e exatidão aceitáveis
sob condições experimentais declaradas (BRASIL, 2003).
Para a identificação das leituras foi utilizado o Código da Concentração
Padrão de Albumina (A – H), e o Código da Curva (a – e) (Tabela 10).
Ex: Concentração de 2,5 µg/mL, trata-se do Padrão A (PA) e gerou 5
curvas a, b, c, d, e, portanto nas etiquetas ficarão a/A, b/A, c/A, d/A, e/A.
115
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Tabela 10. Soluções Padrões de Albumina Bovina em diferentes concentrações, a partir da concentração de 100 µg/mL para a construção da curva analítica.
Albumina (µg/mL)
Padrão Identificação da Etiqueta (Curvas A a E)
2,5 PA a/A b/A c/A d/A e/A
5,0 PB a/B b/B c/B d/B e/B
10,0 PC a/C b/C c/C d/C e/C
20,0 PD a/D b/D c/D d/D e/D
40,0 PE a/E b/E c/E d/E e/E
60,0 PF a/F b/F c/F d/F e/F
80,0 PG a/G b/G c/G d/G e/G
100,0 PH a/H b/H c/H d/H e/H
Legenda: A, B, C, D, E, F, G, H: pontos de diferentes concentrações da curva analítica; a, b, c, d, e: quintuplicatas de uma mesma concentração.
3.4.4.3 Reação de Biureto
A segunda etapa envolveu as reações das concentrações Padrões de
Albumina com o Reagente de Trabalho (WR).
O procedimento padrão consistiu na mistura de 1 volume de amostra
com 20 volumes de WR em tubo de ensaio, ou seja, 0,1 amostra : 2 WR.
Existem três protocolos de incubação para a reação ocorrer, (i) temperatura
ambiente por 2h, (ii) 37,0o C por 30min, (iii) 60,0o C por 30min. Após definidas
as condições ideais de incubação, utilizou-se o protocolo ii, pois o iii seria
indicado para amostras próximos ao limite de detecção e, portanto, para não
utilizar diferentes protocolos, fixou-se o ii para que todas tivessem o mesmo
tempo e temperatura de reação, sendo que as leituras de absorbância eram
realizadas com as amostras a temperatura ambiente (23,0 + 2,0o C) (SMITH et
al., 1985, adaptado).
O tempo final da reação (estabilização da cor) foi determinada por
SMITH et al. (1985) pelos três protocolos de incubação descritos e com leituras
imediatamente após o resfriamento à temperatura ambiente (23,0 + 2,0oC),
sendo que novas leituras foram realizadas após 1 hora, a fim de monitorar
qualquer alteração de cor e consequente, modificação no valor de absorbância.
Portanto, para certificar que o resultado não sofreria variação, foi realizada uma
leitura logo após o resfriamento da curva A, sendo feita uma segunda leitura
116
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
após o período de 1 hora, de maneira que não foram observadas alterações de
absorbância.
As curvas A e B foram geradas no primeiro dia de análise pelo analista
1, obtendo valores intra-dia e as curvas C, D e E foram geradas no segundo dia
de análise pelo analista 2, obtendo valores inter-dia, descartando, assim,
quaisquer erros na condição das análises. A partir das médias dos valores de
concentração obtidos por essas leituras foi construída a curva analítica e
calculados o coeficiente angular e a equação da reta.
3.4.4.4 Extração de proteína em cabelos virgens
Para a realização da determinação quantitativa da perda proteica dos
cabelos virgens foram pesados exatamente cerca de 0,250g de cabelo, que
foram dispersos em 4,0 mL de água destilada em tubos de ensaio de 20 mL,
procedimento realizado em quintuplicata (V1 a V5). Os tubos foram
centrifugados a 125rpm por 10seg e colocados em estufa a 45,0+3,0º C para
extração da proteína solúvel das fibras capilares em água, conforme Figura 49.
O procedimento de centrifugação foi repetido duas vezes ao dia (manhã e
tarde), durante 5 dias consecutivos.
No quinto dia, após o procedimento de centrifugação, foi retirada uma
alíquota de 0,1mL da água sobrenadante de cada tubo de ensaio (V1 a V5), que
foram submetidos ao método de quantificação proteica pela técnica do BCA,
descrito no item 3.4.4.3. A resposta foi expressa em equivalente de albumina.
Figura 49. Procedimento de extração de proteína - 5 leituras de cada tubo.
117
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
3.4.4.5 Precisão Intra-dia e Inter-dia
O mesmo procedimento de extração descrito em c foi realizado em
quintuplicata de reações para os cabelos virgens (V1 a V5), sendo que as 3
primeiras reações (V1 a V3) ocorreram um dia para comparar resultados intra-
dia e as outras duas (V4 e V5) foram realizadas em outro dia para comparar
resultados Inter-dia. Após reações, foram realizadas 5 leituras de absorbância
para cada amostra, conforme método BCA descrito.
3.4.4.6 Exatidão e Recuperação do Padrão
Foram realizadas 5 reações para avaliar a recuperação dos padrões (R1
a R5), onde foi adicionado 0,1mL de cada solução de cabelo virgem (V1 a V5),
extraído conforme descrito em 3.4.4.4 com 0,1 mL do Padrão C (PC) – 10,0
µg/mL, descritos na Tabela 10 e 2,0 mL do WR. Seguiu-se para incubação por
30 min a 37,0 + 3,0o C, resfriados a temperatura ambiente 23,0+2,0o C e
realizaram-se as leituras em espectrofotômetro a 562nm.
3.4.4.7 Pesquisa de Interferentes – águas de lavagens
Após o processo de aplicação de tinturas de oxidação e de alisamento, a
lavagem do cabelo virgem foi realizada com uma dispersão a 10% de LESS,
seguida de enxague com água destilada. As lavagens após os demais
tratamentos foram realizadas apenas com água destilada. Foram recolhidas as
águas da última lavagem de cada processo, realizada com vazão de 5L.min-1 e
preparadas 6 reações de biureto para avaliar se ainda haviam traços de
proteínas durante esse processo, que deveriam gerar valores positivos de
absorbância.
As amostras foram identificadas como L1 a L8, sendo adicionado 0,1mL
de cada água de lavagem e 2,0 mL do WR. Seguiu-se para incubação por 30
minutos a 37,0 + 2,0o C, resfriados a temperatura ambiente 23,0 + 2,0o C e
realizadas as leituras em espectrofotômetro a 562nm, protocolo ii.
3.4.4.8 Quantificação proteica em cabelos quimicamente tratados
Foram pesados exatamente cerca de 0,250g e dispersados em 4,0 mL
de água destilada em tubos de ensaio de 20 mL, seguindo procedimento de
118
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
extração, e, após extração, foram preparadas 5 reações, conforme 3.4.4.3,
para avaliar os cabelos quimicamente tratados identificados de T1 a T8,
conforme Tabela 11. Condições de incubação: 30 min a 37,0 + 2,0o C e
resfriamento a temperatura ambiente 23,0 + 2,0o C e foram realizadas as
leituras em espectrofotômetro a 562nm, protocolo ii.
Tabela 11. Descrição das mechas de cabelos utilizadas para o teste de quantificação
proteica.
Códigos Cabelos
T1 Cabelo Virgem Caucasiano Cacheado Castanho Natural
T2 Tintura de Oxidação
T3 Alisante de Tioglicolato de Amônio
T4 Alisante de Tioglicolato de Amônio e Tintura de Oxidação
T5 Alisante Hidróxido de Sódio
T6 Alisante Hidróxido de Sódio e Tintura de Oxidação
T7 Alisante Hidróxido de Guanidina
T8 Alisante Hidróxido de Guanidina e Tintura de Oxidação
4. Resultados e Discussão
Vários tipos de análises são utilizadas para avaliar características da
fibra capilar, mecânicas, químicas e térmicas. O emprego da quantificação
proteica em cabelos quimicamente tratados já foi utilizado por GAMA et al.
(2011) e por SÁ DIAS et al. (2004), o primeiro analisando a influência das
substâncias condicionadoras e o segundo analisando influência de alisantes de
mercado na perda de proteínas, contudo ambos autores utilizaram um método
proposto por LOWRY et al. (1951) e modificado por PETERSON em 1977.
Numa tentativa de avaliar um novo método de quantificação proteica e
validar sua aplicação em cabelos, foi utilizado o método que se baseia na
reação com o sal sódico do ácido binciconínico proposto por SMITH et al.
(1985). Observou-se pelas etapas de validação do método que este sofre
menos interferência de outras substâncias, pois na etapa de recuperação de
padrão foi possível recuperá-lo, enquanto que no método utilizado por GAMA e
SÁ DIAS, não foi possível recuperá-lo totalmente. Nas metodologias discutidas
houveram interferentes.
119
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
4.1 Linearidade da curva analítica / Limite de Detecção e de
Quantificação (LD e LQ)
A linearidade é a habilidade que o método tem em produzir resultados
que são diretamente proporcionais à concentração da substância em análise,
dentro de um intervalo de valor determinado (BRASIL, 2003).
As Tabelas 12 e 13 foram construídas a partir de valores médios de
absorbâncias obtidas a partir das concentrações do padrão secundário de
albumina bovina, de 10 a 100 µg/mL e pureza analítica 96,1%. A partir dos
dados apresentados foi construída a Figura 50, obtendo-se uma curva linear.
Os valores de 2,5 e 5,0 µg/mL foram descartados, pois o protocolo de
incubação é diferente. Segundo a literatura, a condição de incubação (ii) de
30min a 37,0o C é recomendada para concentrações acima de 10 µg/mL, e a
incubação (iii) de 30min a 60,0o C abaixo de 10 µg/mL. Portanto, para
elaboração da curva analítica foi considerado apenas o protocolo (ii) de
incubação.
Tabela 12. Absorbâncias médias (n=5) a 562nm para elaboração da curva analítica, utilizando padrão secundário de albumina bovina, pureza 96,1%.
Padrão Albumina (µg/mL)
Absorbância
Curvas
Média + DP A B C D E
10,0 0,332 0,333 0,332 0,332 0,330 0,332 + 0,0005
20,0 0,376 0,375 0,374 0,376 0,377 0,376 + 0,0028
40,0 0,459 0,459 0,4647 0,466 0,466 0,465 + 0,0045
60,0 0,553 0,554 0,552 0,537 0,552 0,552 + 0,0034
80,0 0,649 0,656 0,656 0,657 0,654 0,656 + 0,0034
100,0 0,730 0,730 0,730 0,732 0,730 0,730 + 0,0029
Legenda: A, B, C, D, E = réplicas da curva analítica.
O valor do coeficiente de correlação linear R2 de 0,9998, apresentado na
Tabela 13 está de acordo com o critério de aceitação da legislação brasileira,
que exige o valor de R2 > 0,99 (BRASIL, 2003).
120
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Tabela 13. Dados obtidos a partir do conjunto de réplicas para a construção da curva analítica média
Curva Analítica
Coeficiente Angular (IC)
Coeficiente Linear (Y)
Equação da Reta (y = ax+b)
(R2)
A 0,0045 0,2858 y = 0,0045x + 0,2858 0,9997
B 0,0046 0,2852 y = 0,0046x + 0,2852 0,9999
C 0,0045 0,2852 y = 0,0045x + 0,2852 0,9998
D 0,0047 0,2843 y = 0,0047x + 0,2843 1,0000
E 0,0045 0,2863 y = 0,0045x + 0,2863 0,9995
Média + DP
0,0045 + 0,00009
0,2852 + 0,00075
y = 0,0045x + 0,2852 0,9998 + 0,0002
Legenda: A, B, C, D, E = réplicas da curva analítica; R2: coeficiente de correlação; DP:
desvio padrão.
Figura 50. Curva analítica média para albumina padrão secundário pureza 96,1%, obtida por espectrofotômetro a 562nm.
Equação 5. y = 0,0045x + 0,2852, R2 = 0,9998.
A Figura 50 apresenta a curva analítica obtida a partir das médias dos
valores de concentração calculados a partir das leituras das absorbâncias da
reação de biureto em diversas concentrações de albumina padrão com
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 20 40 60 80 100 120
Ab
sorb
ânci
a (λ
= 5
62 n
m)
Concentração de Albumina Padrão (µg/mL)
121
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
respectivos R2 e equação da reta. Os limites de detecção (LD) e de
quantificação (LQ) estimados foram calculados utilizando os dados dos valores
do coeficiente angular e do intercepto com o eixo y obtidos a partir das
equações das curvas analíticas realizadas a 562nm apresentados na Tabela
13, que foram 1,89µg/mL e 6,30µg/mL, respectivamente. Para os resultados
obtidos para leituras abaixo de 10,0 µg/mL, não foi possível quantificar os
valores de absorbância e, por esse motivo, as concentrações de albumina
inicialmente propostas de 2,5 e 5,0 µg/mL, foram descartadas. Todos os testes
foram realizados com a incubação padrão de 30min a 37,0o C e como indicado
por SMITH et al. (1985) para valores inferiores ao LQ deveria utilizar-se de uma
incubação de 30min a 60,0o C para tentar quantificar, também, essas amostras
mas para manter um mesmo padrão de incubação para todas as amostras,
considerou-se apenas as amostras acima de 10,0 µg/mL de albumina padrão,
pois os valores abaixo deste não são confiáveis, embora pela equação o LQ
fosse de 6,30µg/mL, foi considerado apenas acima de 10,0µg/mL.
4.2 Precisão Intra-dia e Inter-dia
A faixa de aplicação do método analítico é validada quando se tem a
precisão, exatidão e linearidade aceitáveis, ou seja, quando se aplica o analíto
nos extremos das faixas e dentro das mesmas. Com as concentrações obtidas
a partir da equação da reta média (y = 0,0045x + 0,2852), foi possível calcular
os valores de precisão e exatidão do método proposto por SMITH et al. nas
mechas de cabelo cacheado castanho natural, apresentados nas Tabela 14.
A partir dos dados obtidos na curva analítica média (Figura 50), obteve-
se o valor de precisão igual a 3,09% considerada adequada para a validação
do método. Os valores obtidos pela reação V1 e V2 foram feitas em um dia para
considerar valores intra-dia e as valores de V3 a V5 foram obtidos em um
segundo dia para considerar os valores inter-dia. Os cabelos virgens perdem
proteína pelo processo de lavagem com solução 15% (p/v) de LESS, e este
valor está dentro do intervalo de linearidade e representa o desgaste da parte
externa do cabelo, ou seja, da cutícula (SÁ DIAS, 2004).
122
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Tabela 14. Concentrações da proteína equivalente em albumina extraída de mechas de cabelos caucasianos cacheados castanho natural, utilizando método proposto por SMITH et al. (1985)
Am C1 C2 C3 C4 C5 ConcM + DP (σ)
V1 28,756 30,133 28,978 29,822 28,600 29,258 + 0,680
V2 25,200 23,200 25,378 25,667 25,733 25,036 + 1,049
V3 25,044 25,911 23,889 26,222 25,733 25,360 + 0,929
V4 25,422 25,156 25,444 27,533 27,089 26,129 + 1,096
V5 28,156 28,533 29,089 28,556 28,089 28,484 + 0,399
Média + DP 26,853 + 0,830
Legenda: Am. Amostras, V1 a V5 amostras quintuplicatas de cerca de 0,2500g de cabelos caucasianos cacheados castanho natural e C1 a C5 são réplicas internas das
concentrações obtidas a partir das leituras em espectrofotômetro das amostras incubadas a 30min por 37,0o C em espectrofotômetro a 562nm. ConcM. Concentração Média. DP. Desvio Padrão.
4.3 Exatidão e Recuperação do Padrão
A exatidão calculada para o padrão, segundo equação apresentada em
4.1, teve um valor próximo de 100% (100,91%), o que mostra a calibração do
instrumento utilizado para os ensaios aproximando o valor teórico e o
experimental. Para o teste de recuperação do padrão foi feita a reação de
biureto adicionando 0,1mL das soluções extraídas de cerca de 0,2500g de
cabelos caucasianos cacheados castanho natural (V1 a V5) e adicionados
0,1mL de solução de albumina padrão a 10µg/mL e 2,0mL do Reagente de
Trabalho WR, obtendo-se assim os resultados R1 a R6, conforme Tabela 15 .
A resposta obtida foi considerada adequada, pois quando se calculou a
concentração do Padrão C que teoricamente é 10µg/mL, obteve-se uma média
de 10,23 µg/mL com uma exatidão média de 102,27% e quando se adicionou a
alíquota do cabelo virgem, sendo a concentração teórica encontrada na
precisão teve a média de 26,85 µg/mL, como apresentado na Tabela 15. O
valor esperado seria 26,85 (cabelo virgem / precisão) + 10,23 (média do padrão
C) = 37,08 µg/mL (valor teórico esperado, correspondendo a 100%). Para cada
valor da Tabela 15, foi calculada a porcentagem relacionada a este valor. O
padrão foi recuperado, pois a média final encontrada foi de 37,66 µg/mL, ou
123
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
seja, 100,25%, estando de acordo com a literatura (BRASIL, 2003; FDA, 2001,
ICH Q2B, 1996).
Tabela 15. Exatidão do método utilizado, padrão de albumina (teor 96,1%) a 10µg/mL
utilizando a equação da reta e adicionado em amostra de cabelos virgens caucasiano cacheado castanho natural, para reação de Biureto.
Amostra Absorbância (λ = 562nm)
Concentração de Proteína
(µg/mL)
Exatidão do Padrão (%)
PC
1 0,3323 10,33 103,33
2 0,3329 10,47 104,67
3 0,3325 10,38 103,78
4 0,3315 10,16 101,56
5 0,3299 9,80 98,00 Média 0,3323 10,23 102,27
Exatidão cabelo V(%)
PC + V
1 0,4759 41,34 91,09
2 0,4189 36,88 102,10
3 0,4060 36,06 104,43
4 0,4098 36,31 103,71
5 0,5113 37,69 99,91
Média 0,4444 37,66 100,25
Legenda: PC = Padrão C de albumina a 10µg/mL (teórico), V = Proteína extraída do cabelo virgem caucasiano cacheado castanho natural. Concentração teórica obtida na precisão: 26,85 µg/mL. 1 a 5 são réplicas do mesmo experimento.
4.4 Pesquisa de Interferentes
Uma das características da validação da metodologia é a especificidade
ou seletividade, sendo a capacidade de medir exata e especificamente o
principio ativo na presença de outros constituintes da amostra (BRASIL, 2003;
FDA, 2001, ICH Q2B, 1996). Na pesquisa de interferentes foram consideradas
as águas de lavagens de todo o processo, ou seja, desde a lavagem dos
cabelos virgens até as águas de lavagens após realização de cada etapa do
processo. Os resultados estão apresentados na Tabela 16.
124
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Tabela 16. Valor das absorbâncias a 562nm na pesquisa de interferentes empregando método proposto por SMITH et al. (1985)
Mechas
Tratamento
Absorbância Média + DP (σ) L1 L2 L3
Sem tratamento Cabelo Virgem 0,2450 0,256 0,257 0,254 + 0,0040
Após alisamento
Tioglicolato de Amônio 0,264 0,268 0,275
0,269 + 0,0055
Hidróxido de Guanidina 0,286 0,290 0,293
0,289 + 0,0037
Hidróxido de Sódio 0,228 0,237 0,227 0,331 + 0,0057
Após tintura
Cabelo Virgem 0,253 0,257 0,267 0,259 + 0,0071
Tioglicolato de Amônio 0,257 0,264 0,267
0,263 + 0,0054
Hidróxido de Guanidina 0,230 0,232 0,206
0,319 + 0,0118
Hidróxido de Sódio 0,260 0,264 0,267 0,264 + 0,0036
Legenda: L1 a L3 = águas de lavagens após cada tratamento. DP: Desvio padrão.
Os valores encontrados nas águas de lavagens não estão dentro do
intervalo de linearidade da curva analítica com valor de absorbância < 0,332; o
que equivale a 10µg/mL e, por estarem abaixo do Limite de Quantificação, não
foi possível calcular a concentração de proteínas presente e
consequentemente, inferiu-se que a metodologia não apresenta influência de
interferentes oriundos da fibra capilar.
4.5 Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente
tratados
Atendendo ao objetivo de avaliar diferentes tipos de tratamentos
químicos como a aplicação de tintura capilar oxidativa e a aplicação de
diferentes tipos de alisantes nas mechas de cabelo caucasiano cacheado
castanho natural, foram realizadas leituras da perda proteica utilizando o
método de SMITH et al. (1985), validado, fazendo comparações entre os
tratamentos, a fim de verificar qual tipo promoveu maior dano aos fios. A
125
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Tabela 17 apresenta os valores encontrados para a concentração de proteína
equivalente em albumina expressa em µg/mL para ser elaborado o gráfico
comparativo conforme Figura 51. Possíveis diferenças estatísticas nos
resultados foram analisadas por one-way ANOVA e as diferenças entre os
tratamentos foram identificadas por teste de Tukey (α = 0.05) no programa
estatístico Minitab®
Para os cálculos foi utilizada a equação da reta y = 0,0045x + 0,2852,
onde x = valores da concentração de albumina calculada em µg/mL e y =
valores de absorbância encontrados na leitura em espectrofotômetro.
Tabela 17. Concentrações de perda proteica equivalente em albumina (µg/mL) dos
cabelos quimicamente tratados com alisantes diversos e tintura oxidativa castanho natural
Am Concentração µg/mL Média + DP (σ)
C1 C2 C3 C4 C5 T1 26,516 26,587 26,556 27,560 27,049 26,853 + 0,4504 T2 33,244 38,600 40,444 42,377 42,822 39,808 + 3,8779 T3 62,577 67,688 71,200 72,044 72,688 69,551 + 4,1950 T4 63,888 68,355 78,577 70,466 73,688 71,3067 + 5,5339 T5 99,200 103,200 97,066 99,755 104,422 101,040 + 3,0184 T6 115,111 120,111 122,622 125,511 127,600 122,502 + 4,8713 T7 72,177 76,422 79,911 75,066 81,200 77,266 + 3,6548 T8 70,711 68,155 65,733 68,755 69,888 68,960 + 1,9069
Legenda = Am. Amostras, C1 a C5 são réplicas das concentrações obtidas a partir da equação da reta da curva analítica, T1 = cabelos virgem caucasiano cacheado castanho natural, T2 = tintura oxidativa castanho natural, T3 =alisamento com tioglicolato de amônio, T4 = alisamento com tioglicolato de amônio e com tintura de oxidação, T5 = alisamento com hidróxido de guanidina, T6 = alisamento com hidróxido de guanidina e tintura de oxidação, T7 = alisamento com hidróxido de sódio, T8 = alisamento com hidróxido de sódio e tintura de oxidação. DP. Desvio Padrão.
126
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
Figura 51. Perda proteica expressa em µg/mL de cabelos caucasianos cacheados
castanho natural virgem e quimicamente tratados com diferentes alisantes e/ou tintura capilar oxidativa castanho natural
Legenda: Médias que não compartilham uma letra são significativamente diferentes (α = 0.05)
Avaliando-se os resultados, observou-se que o cabelo virgem perde
proteína no processo de lavagem e apresentou 48% a mais de perda proteica
quando recebem a tintura oxidativa. Já o resultado obtido quando submetido ao
alisamento com hidróxido de sódio, ocorreu maior perda proteica nos cabelos
com apenas o alisamento com hidróxido de sódio, cerca de 276% e menor com
a aplicação da tintura, cerca de 207%. Nas mechas de cabelos tratados com
tioglicolato de amônio e com hidróxido de guanidina, não houve uma alteração
significativa de perda de proteína nas mechas tratadas antes e depois da
aplicação da tintura capilar oxidativa, o que sugere a melhor alternativa de
alisamento para quem deseja também tingir os cabelos.
Os três tipos de alisamento promoveram uma perda proteica
consideravelmente alta, quando comparados ao cabelo virgem, cerca de 159%
para o tioglicolato de amônio, 187% para o hidróxido de guanidina e 276% para
o hidróxido de sódio. Quando se comparou com o cabelo com aplicação
apenas da tintura capilar oxidativa, a maior perda se manteve com valores de
79%, 73% e 207% respectivamente. Em resumo, o tratamento que apresentou
maior perda foi o hidróxido de sódio, tanto em cabelos sem tintura capilar
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
Cabelo Virgem Tioglicolato de Amônia
Hidróxido de Guanidina
Hidróxido de Sódio
Co
ncen
tração
(µ
g/m
L)
sem tintura oxidativa com tintura oxidativa
a b
c c c c
d
e
127
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
oxidativa quanto os em cabelos tingidos, consequentemente o que irá fragilizar
mais a estrutura do fio.
Esses resultados corroboram com SÁ DIAS (2004) que estudou a ação
condicionadora em alisantes e as características físicas e químicas dos
cabelos.
5. Conclusões
Os resultados obtidos neste estudo indicaram que os diferentes tipos de
alisamentos influenciam muito na perda de proteína dos fios e apresentam
valores bem distintos, sugerindo que determinados tratamentos podem
oferecer maior dano ao fio do que os demais. Analisando os dados verificou-se
que a aplicação de tintura capilar teve grande influência em cabelos virgens e
em cabelos alisados com hidróxido de sódio, pois a perda de proteína foi
aumentada significativamente, enquanto nos alisamentos com tioglicolato de
amônio e hidróxido de guanidina não teve um aumento de perda de proteína
considerado significativo após a aplicação da tintura oxidativa, sendo
recomendado para quem quer aplicar tintura oxidativa após alisar o cabelo.
O cabelo virgem lavado perde 26 µg/mL de proteína equivalente em
albumina e quando se aplica a tintura tem uma perda 48% maior que foi inferior
aos três tratamentos de alisamento submetido.
Dentre os alisamentos testados, o hidróxido de sódio foi o que mais
promoveu perda de proteína, cerca de 276% maior do que o cabelo virgem e
207% maior do que o cabelo com aplicação da tintura capilar.
Esses resultados podem indicar que, a partir de um dano inicial causado
pelo processo de alisamento, seria menos agressivo aplicar tintura oxidativa
quando se utiliza o alisante de tioglicolato de amônio ou hidróxido de guanidina
e, portanto, não se recomenda utilizar a tintura oxidativa após a aplicação de
alisante a base de hidróxido de sódio. O cabelo virgem foi o que apresentou
menor perda de proteínas, pois é o cabelo que possui a estrutura sem
modificação química, mas apenas o processo de tintura oxidativa já danifica
consideravelmente o fio, pois a perda de proteína calculada foi 48% maior.
128
Capítulo III - Quantificação da perda proteica em cabelos quimicamente tratados utilizando o método BCA
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